电工基础知识（初级版）_精品.ppt

电工基础教案 主编 李万程 制作 李万程 2010年6月 第1章 电工基础 1.1 直流电路 1.2 电流和电压 1.3 电阻电路 1.4 基尔霍夫定律 1.5 电功率与电能 1.6 电磁基本知识 1.7 单相交流电路 1.8 三相交流电路 * 电路最基本物理量：电流、电压和功率。 一、 直流电路 电路的定义：电流的通路称为电路 电路的主要功能： 1、进行能量的转换、传输和分配。 2、实现信号的传递、存储和处理。 电路的组成：电源、连接导线、控制装置和 负载组成。 * 二、电流与电压 电流：电荷有规则定向移动形成电流。 电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。 公式：I=Q/t I—电流，单位是安，用A表示,千进位，还有微安，毫安，千安（mA、A、KA）；Q—电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量；t—时间，单位是秒，用s表示。 * 电压：两物体或两点间的电位差叫电压。 电位：某一点到参考点的电压。 电动势：电源内部产生的推动电流的力量。 电压、电位、都用U表示，电动势用e表示。电压、电动势的单位都是伏特（简称伏），用v表示,千进位，还有微伏，毫伏，千伏等（mv、v、Kv） * 四、 基尔霍夫定律 电路中通过同一电流的每个分支称为支路。 3条或3条以上支路的连接点称为节点。 电路中任一闭合的路径称为回路。 图示电路有3条支路，2个节点，3个回路。 * 在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。 在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。 基尔霍夫电流定律表述一 基尔霍夫电流定律表述二 可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。 所有电流均为正。 * 基尔霍夫电压定律表述一 基尔霍夫电压定律表述二 在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。 在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。 电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。 所有电压均为正。 * 三、电阻电路 电阻元件：一种消耗电能的元件。 电感元件：一种能够贮存磁场能量的元件。 电容元件：一种能够贮存电场能量的元件。 欧姆定律：电阻中的电流与电压成正比，与电阻成反比。 公式：U=IR I=U/R R —电阻，单位欧姆（简称欧），用Ω表示， 电工材料包括导体、半导体、和绝缘材料。有良好导电性能的叫导体，几乎不导电的绝缘体，介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。 金属导体的电阻R与长度L成正比，与截面积S成反比，且与电阻率p有关。 公式 ： RS=Pl R=pL/S 电阻率是指长1米，截面积为1mm2 ，在200C温度下的电阻值。 * 电阻的串联 电阻的串联：将电阻首尾依次相联，使电流只有一条通路的连接方式，叫做电阻的串联。 串联电路的特点： 1、串联电路中各流过的电流都相等 I=I1=I2 2、电路两端总电压等于各电阻两端电压之和。 3、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 4、各电阻值分配的电压与各电阻值成正比。 * 电阻串联电路图例 n个电阻串联可等效为一个电阻 * 电阻的并联 电阻的并联：两个或两个以上电阻连接在一起，各电阻承受同一电压，这种连接方式叫并联。 电阻并联的特征： 1、并联电路中各电阻两端的电压相等 U=U1+U2+U3 2、并联电路的总电流等于各电阻中的电流之和 I=I1+I2+I3 3、并联电路中的总电阻的倒数，等于各电阻中的倒数之和 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 4、并联电路中，各支路分配的电流与各支路电阻值成反比 I1=IR/R1 I2=IR/R2 * 电阻并联图例 电阻的混联 电阻的混联：在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。 * 五、电功率与电能 电功率：单位时间内电流所作的功称为电功率。 P=UI=I2R P—电功率 单位瓦特（简称瓦),用w表示,常用千瓦、兆瓦表示（w、Kw、Mw） 电能（电功）：电流在一段时间t内，电路消耗的电功率P称为该电路的电能。 A=Pt=UIt=I2Rt A（原为P）—电能，单位焦耳，用J表示，（电压1V、电流1A，1秒时间内所作的功是1焦耳，1J=1AV=1WS） 实际应用中，常用千瓦/小时（KW/h）为单位。