《電工基礎(chǔ)知識(shí)》PPT課件.ppt

目 錄,電磁學(xué)基礎(chǔ),1,電氣識(shí)圖與國(guó)際單位制,2,電工儀表,3,配電系統(tǒng),配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備,5,4,2,1. 電磁學(xué)基礎(chǔ),電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì) 電阻是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)所收到的阻力。 R=L/S 制成電阻的材料電阻率，國(guó)際單位制為歐姆 米( m) ； L繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，國(guó)際單位制為米(m)； S 繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國(guó)際單位制為平方米(m2) ； 電阻與溫度的關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)，金屬導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度升高而增大 。 電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)的大小等于電源力把單位正電荷從電源的負(fù)極，經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部移到電源正極所作的功 ，與電源兩端電壓的方向相反,1.1 恒流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),歐姆定律： 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比，這就是歐姆定律，基本公式是I=U/R。 Qt 電流電荷量時(shí)間 U-電壓 伏特（V） R-電阻 歐姆（） I-電流 安培（A）,1.1 恒流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),串聯(lián)電路電流處處相等： I總 = I1 = I2 = I3 = In 串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之和：U總=U1+U2+U3+Un 串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和：R總=R1+R2+R3+Rn 串聯(lián)電路總功率等于各功率之和：P總=P1+P2+P3+Pn 串聯(lián)電路中，只要有某一處斷開(kāi)，整個(gè)電路就成為斷路。 串聯(lián)電路中，除電流處處相等以外，其余各物理量之間均成正比：（電流做的功指在通電相同時(shí)間內(nèi)的大?。?R1R2=U1U2=P1P2=W1W2=Q1Q2 。,1.1 恒流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),組合中的元件具有相同的電壓； 流入組合端點(diǎn)的電流等于流過(guò)幾個(gè)元件的電流之和； 并聯(lián)電路中，電阻大小的計(jì)算公式為 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ （R1、R2、R3表示各支路電阻大?。?在并聯(lián)電路中，除各支路兩端電壓相等以外，電阻和其它物理量之間均成反比（在相同時(shí)間內(nèi)）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1,1.1 恒流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),電容器就是儲(chǔ)存電荷的容器。 電容量C=Q/U 單位：1法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(F) 特點(diǎn)：能夠隔直流，通交流 多電容器并聯(lián)計(jì)算公式：C=C1+C2+C3+Cn Q=Q1+Q2+Q3+Qn 多電容器串聯(lián)計(jì)算公式：1/C=1/C1+1/C2+1/Cn Q=Q1=Q2=Q3=Qn,1.1 恒流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),功率P=W/t =UI=(I*I)R=(U*U)/R 單位為W 電能，即電功A=UIt=Pt 電能通常用千瓦時(shí)來(lái)表示，符號(hào)為kWh 1 kWh =3.6*1000000 某戶有兩只日光燈均為40W，有60W和15W白熾燈各一只，電視機(jī)1臺(tái)，65W，錄音機(jī)1臺(tái)，功率25W。若這些設(shè)備每天工作5h，電費(fèi)為0.56元/kWh，該用戶一個(gè)月多少電費(fèi)。,1.1 恒流電路,P總=2*40+60+15+65+25=245（W） 消耗電能A=Pt=0.245*30*5=36.75(kWh) D=36.75*0.56=20.58( 元),1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2磁與電磁感應(yīng),磁體： 磁場(chǎng)： 磁極： 磁通： 磁場(chǎng)密度：,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),實(shí)驗(yàn)證明在通電的導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng)，電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)方向也改變。 直導(dǎo)線右手法則：,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),右手螺旋法則：,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),電磁力：,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象： 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小只與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)體長(zhǎng)度L、切割速度v及v和B方向間夾角的正弦值成正比，即EBLvsin(為B,L,v三者間通過(guò)互相轉(zhuǎn)化兩兩垂直所得的角)。 右手定則：,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),法拉第電磁感應(yīng)定律：與線圈交鏈的磁通發(fā)生變化時(shí)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)及穿過(guò)線圈磁通的變化率成正比。 楞次定律：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向總是此圖產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)阻礙磁通的變化。,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.2 磁與電磁感應(yīng),自感電動(dòng)勢(shì)：當(dāng)通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈電流產(chǎn)生的磁通也跟著變化，這個(gè)變化的磁通反過(guò)來(lái)又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于線圈本身電流的變化而在本線圈內(nèi)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。 自感電動(dòng)勢(shì)的方向自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化 。,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,周期T=1/f 角速度=2f。 頻率f=1/T i=Imsin（t+0）,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,把直流電和交流電分別通過(guò)兩個(gè)相同的電阻器件，如果在相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，那么就把此直流電的電壓、電流作為此交流電的有效值 。 I=0.707Im U=0.707Um,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,把直流電和交流電分別通過(guò)兩個(gè)相同的電阻器件，如果在相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，那么就把此直流電的電壓、電流作為此交流電的有效值 。 I=0.707Im U=0.707Um,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,電阻電路：有功功率，P=UI。 電感電路：電壓的相位超前于電流90。電感是一種儲(chǔ)能元件，沒(méi)有消耗能量，只是在電源和電感線圈之間有周期性的能量互換。感性無(wú)功功率。 電容電路：電流的相位超前于電壓90。電容是一種儲(chǔ)能元件，沒(méi)有消耗能量，只是在電源和電容之間有周期性的能量互換。容性無(wú)功功率。,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,在交流電路中，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cos=P/S P=UIcos 為電壓與電流之間的相位() 功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大， 從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。 例如：設(shè)備功率為100個(gè)單位，也就是說(shuō)，有100個(gè)單位的功率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無(wú)功損耗，只能使用70個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個(gè)單位，卻要付100個(gè)單位的費(fèi)用。,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.3 單相交流電路,有功功率P=UIcos 單位為W 瓦 無(wú)功功率Q=UIsin 單位為var 乏 視在功率S 單位為vVA 乏,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.4 三相交流電路,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.4 三相交流電路,任一瞬時(shí)，對(duì)稱的三相電 動(dòng)勢(shì)之和為零，即,相交流電依次達(dá)到正最大值（或相應(yīng)零值）的順序稱為相序. 通常把uVW的相序稱為順相序,1.電磁學(xué)基礎(chǔ),1.4 三相交流電路,電源繞組的星形接法,中性點(diǎn)：將電源三相繞組的末