电能计量（三岗）专业基础知识（1-7）、专业知识（8-11章）课件.ppt

第一篇 电工基础知识第一章 直流电路 第一节 直流电路 一、电流 1、定义：导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定向运动。 2、大小：单位时间内通过导体截面的电量。 I＝Q/t =C/s 3、方向：正电荷的移动方向。 4、单位：KA、A、mA 1KA=1000A 1A=1000mA 二、电位和电压 1、电位：单位正电荷在电场中移动，电场力所作的功。 2、电位的单位：V（伏特） 3、参考点：在电场中电位等于零的点。电位高于零点位的点，电位为正；电位低于零点位的点，电位为负。系统中常以大地作为参考点。 4、电压：电场中任意两点的电压，等于该两点的电位差。 5、电压的单位：KV、 V、mV 6、电压的方向：高电位指向低电位点。（电压降低的方向） 7、与参考点的关系：电位与参考点的选择有关；电压与参考点的选择无关。 ８、电压与电位的关系 　　　Uab＝ψa- ψb 三、电势 １、电势 　　外力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。 ２、单位 　　伏，V ３、方向 　　负极指向正极，与电压相反 ４、与电压的关系 　　　大小相等、方向相反 第二节　　欧姆定律 一、电路元件和导体的电阻 １、电路的基本元件 １）有源元件：电池、发电机 ２）无源元件：电阻、电感、电容 ２、电阻和电阻率 1）电阻（R）：在电场力的作用下，电流在导体中流动时所受的阻力。 2）单位：MΩ、KΩ、Ω 1MΩ=1000000Ω 1KΩ=1000Ω 3）电阻的大小：R=ρL/S 与导体的长度和横截面有关。 4）电阻率ρ：与材料性质有关，电阻率越小，导电性能越好。 5）电阻率单位： Ωmm2/m 6）电阻与温度的关系：温度升高，导体中分子运动加快，电子与分子碰撞机会增多，导致导体的电阻增大。 二、外电路欧姆定律 　　元件上的电压与电流的参考方向一致 　　在一段电路中，流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比，与这段电路的电阻成反比 　　　I＝U/R U＝RI R=U/I 三、电能和功率 １、电能（W） 　　电流通过导体时所做的功 　　　W＝UIt=RI2t=U2t/R 单位：焦耳（J）电能单位(kWh） 1kWh=3.6×106J ２、功率（P） 　　单位时间内电流所做的功。 单位：kW、W 1kW=1000W 功率的表达式： P=A/t=UI＝RI2＝U2/R 四、全电路欧姆定律 　　在一个闭合电路中，电流与电源的电势E成正比，与电路中电源的内阻r和外电阻R之和成反比。 I=E/（R+R0） 五、电路的三种工作状态 １、空载状态 　　开关K断开，负载电流I为ｏ，电源不向外电路提供能量。 ２、负载状态 　　开关K闭合，有电流，发电机向负载传送能量 ３、短路状态 　　负载电阻被短接时 特点：短路电流很大； 　　　短路两点的电压为ｏ 第三节　电路的计算 一、简单电路的计算 １、电阻的串联 等效电阻 　R＝R1+R2+R3　 分压公式 　U1＝R1U/R U2＝R2U/R U3＝R3U/R 　电压与电阻成正比 ２、电阻的并联 等效电阻 　1/R=1/R1+1/R2+1/R3 两个电阻的并联 　R＝R1R2/(R1＋R2) 分流公式：通过各支路电流与其电阻成反比 　　　　即I1/I2=R2/R1。 ３、混联电路 分析计算混联电路的方法： 1）应用电阻的串联、并联逐步简化电路，求出电路的等效电阻。 2）由电路的等效电阻和总电压，根据欧姆定律求电路的总电流。 3）根据欧姆定律以及分压、分流规律由总电流求各支路的电流和电压。 二、基尔霍夫定律 1、节点：电路中三条及三条以上电路的连接点 2、支路：两个节点之间的电路元件。 3、回路：由数条支路所够成的闭合电路。 4、基尔霍夫第一定律（KCL） 流入节点的电流代数和为零。即∑I=0 或流入节点的电流等于流出节点的电流。 　　　即∑I入= ∑I出 如图所示：I６＋I5－I4＝0 或 I6＋I5 ＝ I4 　 I3＝-2.5A　I4＝1A 特殊情况：对封闭曲面也适用（广义节点） 5、基尔霍夫第二定律（KVL） 在闭合回路中，所有电压的代数和为零。 即∑U=0 或在闭合回路中电压升等于电压降 即∑U升= ∑U降 U1＋U2－U3－U4＝0 U1＋U2 ＝ U3＋U4 三、电流源、电压源及其变换 1、电压源：实际电源的一种模型。 E=U+rI 若内阻为零，理想电压源：E=U，其电流由外电路决定。 2、电流源：实际电源的一种模型。Is=U/r+I 若内阻为无穷大，理想电流源： Is=