電工基礎(chǔ)課件勞動(dòng)版 第一章

1、電工基礎(chǔ)課件勞動(dòng)版 第一章第一章 電路基礎(chǔ)知識(shí)1-1 電流和電壓1-2 電阻1-3 歐姆定律1-4 電功和電功率2022/7/2521-1 電流和電壓2022/7/253一、電路1.電路及其組成電路：電流流通的路徑電路的組成：電源、開關(guān)、負(fù)載和導(dǎo)線。2022/7/2542.電路圖 用電氣符號(hào)描述電路連接情況的圖，稱電路原理圖，簡稱電路圖。實(shí)際電路電路圖2022/7/2553.電路的功能 進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配 實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和處理 電能的傳輸示意圖 擴(kuò)音機(jī)電路示意圖2022/7/256二、電流1電流的形成 電荷的定向移動(dòng)形成電流，移動(dòng)的電荷又稱載流子。2電流的方向 習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方

2、向?yàn)殡娏鞯姆较?，因此電流的方向?qū)嶋H上與電子移動(dòng)的方向相反。 動(dòng)畫2022/7/257 在分析和計(jì)算較為復(fù)雜的直流電路時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到某一電流的實(shí)際方向難以確定的問題，這時(shí)可先任意假定電流的參考方向，然后根據(jù)電流的參考方向列方程求解。 如果計(jì)算結(jié)果I 0，表明電流的實(shí)際方向與參考方向相同； 如果計(jì)算結(jié)果I 0，表明電流的實(shí)際方向與參考方向相反。2022/7/2583電流的大小 在單位時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，就表示流過該導(dǎo)體的電流越強(qiáng)。若在t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是Q ，則電流I可用下式表示： 式中，I、Q 、t的單位分別為A、C、s。 2022/7/2594電流的測(cè)量 （1）對(duì)交

3、、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流電流表測(cè)量。 （2） 電流表必串接到被測(cè)量的電路中。 （3） 直流電流表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”、“”記號(hào)，應(yīng)和電路的極性相一致，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，既影響正常測(cè)量，也容易損壞電流表。動(dòng)畫視頻：萬用表直流電流檔的使用2022/7/2510（4）要合理選擇電流表的量程。 每個(gè)電流表都有一定的測(cè)量范圍，稱為電流表的量程。 一般被測(cè)電流的數(shù)值在電流表量程的一半以上，讀數(shù)較為準(zhǔn)確。因此在測(cè)量之前應(yīng)先估計(jì)被測(cè)電流大小，以便選擇適當(dāng)量程的電流表。 若無法估計(jì)，可先用電流表的最大量程擋測(cè)量，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)不到1/3刻度時(shí)，再改用較小擋去測(cè)量，直到測(cè)得正確數(shù)值為止。202

4、2/7/2511三、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)1電壓 電場力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓，用Uab表示。電壓單位的名稱是伏特，簡稱伏，用V表示。 2 電位 電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的電位。 動(dòng)畫2022/7/2512 電路中任意兩點(diǎn)之間的電位差就等于這兩點(diǎn)之間的電壓，即Uab = UaUb，故電壓又稱電位差。電路中某點(diǎn)的電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，但兩點(diǎn)間的電位差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。注意2022/7/25133電動(dòng)勢(shì) 電源將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極的能力用電動(dòng)勢(shì)表示，電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)為E，單位為V。 電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。 對(duì)于一個(gè)電

5、源來說，既有電動(dòng)勢(shì)，又有端電壓。電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部；而端電壓則是電源加在外電兩端的電壓，其方向由正極指向負(fù)極。 2022/7/25144. 電壓的測(cè)量 （1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別采用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。 （2）電壓表必須并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端。 （3）直流電壓表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”“”記號(hào)，應(yīng)和被測(cè)兩點(diǎn) 的電位相一致，即“+”端接高電位，“”端接低電位，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。動(dòng)畫視頻：萬用表電壓檔的使用2022/7/2515 （4）合理選擇電壓表的量程，其方法和電流表相同。2022/7/25161-2 電阻2022/7/2517一、電阻與電阻率 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)

6、體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積，可按下式計(jì)算： 式中稱為材料的電阻率，電阻率的大小反映了物體的導(dǎo)電能力。 電阻率小、容易導(dǎo)電的物體稱為導(dǎo)體，電阻率大，不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱為半導(dǎo)體 。2022/7/2518二、電阻與溫度的關(guān)系 各種材料的電阻率都隨溫度而變化。 利用某些材料對(duì)溫度的敏感特性，可以制成熱敏電阻。 電阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻稱為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻； 電阻值隨溫度升高而增大的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。2022/7/2519三、用萬用表測(cè)量電阻 測(cè)量時(shí)注意以下幾點(diǎn)： 1. 準(zhǔn)備測(cè)量電路中的電阻時(shí)應(yīng)先切

7、斷電源，切不可帶電測(cè)量。 2.首先估計(jì)被測(cè)電阻的大小，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?，然后調(diào)零，即將兩支表筆相觸，旋動(dòng)調(diào)零電位器，使指針指在零位。 3. 測(cè)量時(shí)雙手不可碰到電阻引腳及表筆金屬部分，以免接入人體電阻，引起測(cè)量誤差。 4測(cè)量電路中某一電阻時(shí)，應(yīng)將電阻的一端斷開。視頻：萬用表電阻檔的使用2022/7/25201-3 歐姆定律2022/7/2521一、部分電路歐姆定律 只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱為部分電路。 2022/7/2522內(nèi)容： 導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。公式： 當(dāng)電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)， 當(dāng)電壓與電流的參考方向非關(guān)聯(lián)時(shí)，2022/7/2523 如

8、果以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，可畫出電阻的U/I關(guān)系曲線，即伏安特性曲線。 電阻元件的伏安特性曲線是直線時(shí)，稱為線性電阻，其電阻值可認(rèn)為是不變的常數(shù)。 如果不是直線，則稱為非線性電阻。 2022/7/2524二、 全電路歐姆定律全電路是含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路。電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。電源外部的電路稱外電路，外電路中的電阻稱為外電阻。2022/7/2525內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的總電阻（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比。公式：2022/7/2526全電路歐姆定律又可表述為： 電源電動(dòng)勢(shì)等于U外和U內(nèi)之和。2022/7/2527三、

9、電源的外特性 電源端電壓U與電源電動(dòng)勢(shì)E的關(guān)系為：U = EIr 可見，當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定時(shí)，電源端電壓U將隨負(fù)載電 流I的變化而變化。2022/7/2528 電源端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系特性稱為電源的外特性，其關(guān)系特性曲線稱為電源的外特性曲線。2022/7/2529電路的三種不同狀態(tài)1. 通路 開關(guān)SA接到位置“3”時(shí)，電路處于通路狀態(tài)。電路中電流為端電壓與輸出電流的關(guān)系為U外 = EU內(nèi) = EIr2022/7/25302. 開路（斷路）開關(guān)SA接到位置“2”時(shí)，電路處于開路狀態(tài)。即：電源的開路電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。2022/7/25313. 短路 開關(guān)SA接到位置“1”時(shí)，相當(dāng)于

10、電源兩極被導(dǎo)線直接相連。 電路中短路電流為 由于電源內(nèi)阻一般都很小，所以短路電流極大。 此時(shí)電源對(duì)外輸出電壓2022/7/25321-4 電功和電功率2022/7/2533一、電功 電流所做的功，簡稱電功（即電能），用字母W表示。 電流在一段電路上所作的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積，即：W = UIt 式中W、U、I、t的單位分別用J、V、A、s。 2022/7/2534 電能的另一個(gè)常用單位是千瓦時(shí)（kWh）,即通常所說的1度電，它和焦耳的換算關(guān)系為 1 kWh = 3.6106 J 2022/7/2535二、電功率電流在單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱為電功率，用字母P表示，單位為W。 對(duì)于純電阻電路，上式還可以寫為2022/7/2536三、電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。電流與它流過導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的熱量之間的關(guān)系可用下式表示：Q = I2Rt Q的單位是J，這種熱也稱焦耳熱。2022/7/2537四、負(fù)載的額定值 電氣設(shè)備安全工作時(shí)所允許的最大電流、最大電壓和最大功率分別稱為它們的額定電流、額定電壓和額定功率。 電氣設(shè)備在額定功率下的工作狀態(tài)稱為額定工作狀態(tài)，也稱滿載； 低于額定功率的工作狀態(tài)稱為輕載； 高于額定功率的工作狀態(tài)稱為過載或超載。 由于過載很容易燒壞用電器，所以一般不允許出現(xiàn)過載。2022/