初级电工培训_资料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.1,电,电路及,电,电路模型,1.2.,电,电流、,电,电位、电,压,压等参数,及,及相互关,系,系,1.3,电,电路元,件,件,1.4,电,电路定,律,律及电路,基,基本分析,方,方法,1.5,电,电路中,的,的电位及,其,其计算方,法,法,第一章,直,直流电,路,路,1.1电路及电,路,路模型,1、导体,、,、绝缘体,和,和半导体,原子核,原子核中,有,有质子和,中,中子，其,中,中质子带,正,正电，中,子,子不带电,。,。,绕原子核,高,高速旋转,的,的电子带,负,负电。,自然界物,质,质的电结,构,构：,电子,正电荷,负电荷,=,原子结构中,：,原子核,导体的外,层,层电子数,很,很少且距,离,离原子核,较,较远，因,此,此受原子,核,核的束缚,力,力很弱，,极,极易挣脱,原,原子核的,束,束缚游离,到,到空间成,为,为自由电,子,子，即导,体,体的特点,就,就是内部,具,具有大量,的,的自由电,子,子。,原子核,半导体的,外,外层电子,数,数一般为4个，其,导,导电性界,于,于导体和,绝,绝缘体之,间,间。,原子核,绝缘体外,层,层电子数,通,通常为8,个,个，且距,离,离原子核,较,较近，因,此,此受到原,子,子核很强,的,的束缚力,而,而无法挣,脱,脱，我们,把,把外层电,子,子数为8,个,个称为稳,定,定结构，,这,这种结构,中,中不存在,自,自由电子,，,，因此不,导,导电。,负载：,电路的组,成,成与功能,电路,由实际元,器,器件构成,的,的电流的,通,通路,。,电路的组,成,成包括：,电,电源、负,载,载、中间,环,环节,电路组成,电源：,电路中提,供,供电能的,装,装置。如,发,发电机、,蓄,蓄电池等,。,。,在电路中,接,接收电能,的,的设备。,如,如电动机,、,、电灯等,。,。,中间环节,：,：,电源和负,载,载之间不,可,可缺少的,连,连接、控,制,制和保护,部,部件，如,连,连接导线,、,、开关设,备,备、测量,设,设备以及,各,各种继电,保,保护设备,等,等。,3、电路,模,模型和电,路,路元件,电源,负,载,实体电路,中间环节,与实体电,路,路相对应,、,、由理想,元,元件构成,的,的电路图，称,为实体电,路,路的电路模型,。,电路模型,负载,电源,开关,连接导线,S,R,L,+,U,I,U,S,+,_,R,0,白炽灯的,电,电路模型,可,可表示为,：,：,实际电路,器,器件品种,繁,繁多，其,电,电磁特性,多,多元而复,杂,杂，采取,模,模型化处,理,理可获得,有,有意义的,分,分析效果,i,R,R,L,消耗电,能的,电特性可,用,用电阻元件表征,产生,磁场的电特性,可,可用电感元件表征,由于白炽,灯,灯中耗能,的,的因素大,大,大于产生,磁,磁场的因,素,素，因此,L,可以忽略,。,。,理想电路,元,元件是实,际,际电路器,件,件的理想,化,化和近似,，,，其电特,性,性惟一、,精,精确，可,定,定量分析,和,和计算。,白炽灯电,路,路,R,C,+,U,S,电阻元件,只具耗能,的,的电特性,电容元件,只具有储,存,存电能的,电,电特性,理想电压,源,源,输出电压,恒,恒定，输,出,出电流由,它,它和负载,共,共同决定,理想电流,源,源,输出电流,恒,恒定，两,端,端电压由,它,它和负载,共,共同决定,L,电感元件,只具有储,存,存磁能的,电,电特性,I,S,理想电路,元,元件分有,无,无源和有,源,源两大类,无源二端,元,元件,有源二端,元,元件,必须指出,，,，电路在,进,进行上述,模,模型化处,理,理时是有,条,条件的。,前,前提是：,实,实际电路,中,中各部分,的,的基本电,磁,磁现象可,以,以分别研,究,究，并且,相,相应的电,磁,磁过程都,集,集中在电,路,路元件内,部,部进行，,这,这种电路,称,称为集总参数元件的电,路,路。,集总参数,元,元件的特,征,征,1.在,元,元件中所,发,发生的电,磁,磁过程都,集,集中在元,件,件内部进,行,行，其次,要,要因素可,以,以忽略的,理,理想化电,路,路元件。,如,如前面提,到,到的无源,电,电路元件,R,，只具有,耗,耗能的电,特,特性；,L,只具有储,存,存磁场能,量,量的电特,性,性；,C,只具有储,存,存电场能,量,量的电特,性,性。,2.,对于集总,参,参数元件,，,，任何时,刻,刻，从元,件,件一端流,入,入的电流,，,，恒等于,从,从元件另,一,一端流出,的,的电流，,并,并且元件,两,两端的电,压,压值是完,全,全确定的,。,。,电路可以,实,实现电能,的,的传输、,分,分配和,转,转换。,电力系统,中,中：,电子技术,中,中：,电路可以,实,实现电信,号,号的传递,、,、存储和,处,处理。,电路的功,能,能,1.2.,电流、电,位,位、电压,等,等参数及,相,相互关系,（1）电,流,流,电流的国,际,际单位制,是,是安培【,A,】，较小,的,的单位还,有,有毫安【,mA,】和微安,【,【,A,】等，它,们,们之间的,换,换算关系,为,为：,i,dQ,dt,=,（1-1）,1A=10,3,mA=10,6,A=10,9,nA,I,Q,t,=,（1-2）,电荷有规,则,则的定向,移,移动形成,电,电流。计,量,量电流大,小,小的物理,量,量称为电,流,流强度，,简,简称电流,。,。定义式,为,为：,若电流的,大,大小、方,向,向均不随,时,时间变化,，,，则表达,式,式为：,在电工技术,的,的问题分析,中,中，仅仅指,出,出电流的大,小,小是不够的,，,，通常规定,以,以正电荷移动,的,的方向为电流的参考正方向。,电流的参考,方,方向,（2.1）,电,电位,某一点的电,位,位是指电场,力,力将单位正,电,电荷Q从电,场,场中的某一,点,点移到参考,点,点所做的功,（,（W）。电,位,位用字母V,表,表示,V=W/Q,直流情况下,（2.2）,电,电压,高中物理学,中,中对电压的,定,定义：电场,力,力把单位正,电,电荷从电场,中,中的一点移,到,到另一点所,做,做的功。表,达,达式为：,注意：物理量用小,字,字表示变量,，,，用大写表,示,示恒量。,电压的国际,单,单位制是伏,特,特【,V,】，常用的,单,单位还有毫,伏,伏【,mV,】和千伏【,KV,】等，它们,之,之间的换算,关,关系为：,1V=10,3,mV=10,3,KV,电工技术的,问,问题分析中,，,，通常规定,电,电压的参考正方向由高电位指向,低,低电位，因此电压,又,又称作电压降。,从工程应用,的,的角度来讲,，,，电路中的,电,电压是产生,电,电流的根本,原,原因；在数,值,值上，电压,等,等于电路中,两,两点电位的,差,差值。,电阻,理论及时间,都,都证明，导,体,体对电流的,通,通过有一定,的,的阻碍作用,，,，称为电阻,，,，用字母R,表,表示,R=。,R,在电路图上,预,预先标出电,压,压、电流的参考方向，目的是为,解,解题时列写,方,方程式提供,依,依据。因为,，,，只有参考,方,方向标定的,情,情况下，方,程,程式各电量,前,前的正、负,号,号才能确定,。,。,I,为什么要在,电,电路图中预,选,选标出参考,方,方向？,+,U,S,R,0,R,I,设参考方向,下,下,U,S,=100V，,I,=,5A,，则,说,说,明电,源,源电,压,压的,实,实际,方,方向,与,与参,考,考方,向,向一,致,致；,电流,为,为负,值,值说,明,明其,实,实际,方,方向,与,与图,中,中所,标,标示,的,的参,考,考方,向,向相,反,反。,参考,方,方向,一,一经,设,设定,，,，在,分,分析,和,和计,算,算过,程,程中,不,不得,随,随意,改,改动,。,。方,程,程式,各,各量,前,前面,的,的正,、,、负,号,号均,应,应依,据,据参,考,考方,向,向写,出,出，,而,而电,量,量的真实,方,方向是以,计,计算,结,结果,和,和参,考,考方,向,向二,者,者共,同,同确,定,定的,。,。,日常,生,生产,和,和生,活,活中,，,，电,能,能（,或,或电,功,功）,也,也常,用,用度,作,作为,量,量纲,：,：,1度=1KW,h,=1KV,A,h,电能,、,、电,功,功率,和,和效,率,率,（1,）,）电,能,能,电能,的,的转,换,换是,在,在电,流,流作,功,功的,过,过程,中,中进,行,行的,。,。因,此,此，,电,电流,作,作功,所,所消,耗,耗电,能,能的,多,多少,可,可以,用,用电,功,功来,量,量度,。,。电,功,功：,式中,单,单位,：,：,U,【V,】,】；,I,【A,】,】；,t,【s,】,】时,，,，电,功,功,W,为焦,耳,耳【J】,1,度电,的,的概,念,念,1000W,的电,炉,炉加,热,热,1,小时,；,；,100W,的电,灯,灯照,明,明,10,小时,；,；,40W,的电,灯,灯照,明,明,25,小时,。,。,电功,率,率是,用,用来,表,表示,电,电流,做,做功,快,快慢,的,的物,理,理量,。,。,用电,器,器正常,工,工作,时,时的,电,电压叫额,定,定电,压,压，,在,在额定,电,电压,下,下的,电,电功,率,率叫做,额,额定,功,功率,。,。,（2,）,）电,功,功率,电工,技,技术,中,中，,单,单位,时,时间,内,内电,流,流所,作,作的,功,功称,为,为电,功,功率,。,。电,功,功率,用,用,“,P,”,表,示,示,：,：,国,际,际,单,单,位,位,制,制,：,：,U,【V,】,】,，,，,I,【A,】,】,，,，,电,电,功,功,率,率,P,用,瓦,瓦,特,特,【,【W,】,】,实,际,际,加,加,在,在,用,用,电,电,器,器,两,两,端,端,的,的,电,电,压,压,叫,叫,实,实,际,际,电,电,压,压,，,，,在,在,实,实,际,际,电,电,压,压,下,下,的,的,电,电,功,功,率,率,叫,叫实,际,际,功,功,率,率。,只,有,有,在,在,实,实,际,际,电,电,压,压,恰,恰,好,好,与,与,额,额,定,定,电,电,压,压,相,相,等,等,时,时,，,，,实,实,际,际,功,功,率,率,才,才,等,等,于,于,额,额,定,定,功,功,率,率,。,。,例,如,图,图,所,所,示,示,为,为,直,直,流,流,电,电,路,路,U,1,=4V,U,2,=-8V,U,3,=-6V,I,=4A,求,求,各,各,元,元,件,件,接,接,受,受,或,或,发,发,出,出,的,的,功,功,率,率,P,1,、,P,2,和,P,3,并,并,求,求,整,整,个,个,电,电,路,路,的,的,功,功,率,率,P,。,解,P,1,的,电,电,压,压,参,参,考,考,方,方,向,向,与,与,电,电,流,流,参,参,考,考,方,方,向,向,相,相,同,同,故,故,P,1,=U,1,I=4,4=16W(,发,发,出,出16W),P,2,和P,3,的,电,电,压,压,参,参,考,考,方,方,向,向,与,与,电,电,流,流,参,参,考,考,方,方,向,向,相,相,反,反,故,故,P,2,=U,2,I=(-8),4=-32W(,吸,吸收32W),P,3,=U,3,I=6,4=24W(吸,收,收24W),整个电,路,路的功,率,率P,设,设发,出,出功率,为,为正,吸,吸收,功,功率为,负,负,故,P=16-32-24=-40W,所以整,个,个电路,为,为吸收,功,功率的,电,电路,三、电,动,动势,电源力,把,把单位,正,正电荷,从,从电源,的,的负极,移,移到正,极,极所做,的,的功称,为,为电源,的,的电动,势,势，用E表示,，,，即,E=W,S,/Q,四、功,率,率与电,能,能,传递转,换,换电能,的,的速率,叫,叫电功,率,率,简,简称功,率,率,用,p,或,P,表示。,在,直,直流情,况,况下,功率的,单,单位为,