电工基础理论知识 .pdf

一.电工基础知识

1.直流电路

电路

电路的定义:就是电流通过的途径

电路的组成:电路由电源、负载、导线、开关组成

内电路:负载、导线、开关

外电路:电源内部的一段电路

负载:所有电器

电源:能将其它形式的能量转换成电能的设备

基本物理量

1.2.1电流

1.2.1.1电流的形成:导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定

向运动就形成电流.

1.2.1.2电流具备的条件:一是有电位差,二是电路一定要闭合.

1.2.1.3电流强度:电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内

通过导体截面的电荷量,计算公式为

其中Q为电荷量(库仑);t为时间(秒/s);I为电流强度

1.2.1.4电流强度的单位是“安”,用字母“A”表示.常用单位有:千安(KA)、安(A)、

毫安(mA)、微安(uA)

1KA=103A1A=103mA1mA=103uA

1.2.1.5直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大写字母“I”

表示,简称直流电.

1.2.2电压

1.2.2.1电压的形成:物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的

电位差,称为该两点的电压.

1.2.2.2电压的方向:一是高电位指向低电位;二是电位随参考点不同而改

变.

1.2.2.3电压的单位是“伏特”,用字母“U”表示.常用单位有:千伏(KV)、

伏(V)、毫伏(mV)、微伏(uV)

1KV=103V1V=103mV1mV=103uV

1.2.3电动势

1.2.3.1电动势的定义:一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为

它能使电路两端维持一定的

电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势.

1.2.3.2电动势的单位是“伏”,用字母“E”表示.计算公式为

(该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A为外力

所作的功,Q为电荷量,E为电动势.

1.2.3.3电源内电动势的方向:由低电位移向高电位

1.2.4电阻

1.2.4.1电阻的定义:自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种

导电所表现的能力就叫电阻.

1.2.4.2电阻的单位是“欧姆”,用字母“R”表示.

1.2.4.3电阻的计算方式为:

其中l为导体长度,s为截面积,ρ为材料电阻率

铜ρ=0.017铝ρ=0.028

欧姆定律

1.3.1欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律.

1.3.2部分电路欧姆定律:电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压

成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为

U=IR

1.3.3全电路欧姆定律:在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正

比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.计算公式为

其中R为外电阻,r0为内电阻,E为电动势

电路的连接(串连、并连、混连)

1.4.1串联电路

1.4.1.1电阻串联将电阻首尾依次相连,但电流只有一条通路的连接方法.

1.4.1.2电路串联的特点为电流与总电流相等,即I=I1=I2=I3…

总电压等于各电阻上电压之和,即U=U1+U2+U3…

总电阻等于负载电阻之和,即R=R1+R2+R3…

各电阻上电压降之比等于其电阻比,即,,…

1.4.1.3电源串联:将前一个电源的负极和后一个电源的正极依次连接起来.

特点:可以获得较大的电压与电源.计算公式为

E=E1+E2+E3+…+En

r0=r01+r02+r03+…+r0n

1.4.2并联电路

1.4.2.1电阻的并联:将电路中若干个电阻并列连接起来的接法,称为电阻并联.

1.4.2.2并联电路的特点:各电阻两端的电压均相等,即U1=U2=U