高級電工培訓必備知識全文獻課件

1、高級電工培訓必備知識全文獻高級電工培訓必備知識全文獻1.了解電路的作用與組成部分；2.了解電路的建模思想；3.理解電壓與電流參考方向的意義及其與實際 方向的關系；4. 掌握KCL、KVL的內容并能正確應用；5. 了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)中， 電壓、電流與功率的特征；理解電功率和額 定值的意義；6. 會計算電路中各點的電位,熟悉電位的特點。 本章教學要求:1.了解電路的作用與組成部分； 本章教學要求:第1章 電路的基本概念與基本定律本節(jié)的要求：了解電路的作用及組成第1章 電路的基本概念與基本定律本節(jié)的要求：了解電路的作用電源電路：電流流通的路徑。返 回下一頁上一頁下一節(jié)US電源電路：電

2、流流通的路徑。返 回下一頁上一頁下一節(jié)US 作用之一：實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉換 1. 電路的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐.輸電線請欣賞例子強電電路的作用 作用之一：實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉換 上一頁下一頁電能的輸送和分配發(fā)電廠主傳輸線500 kV升壓降壓電壓分配10 kV降壓變電站三 相單相 主設備 ( 380V )插座 ( 220V )儀表控制盤儀表單 相返 回上一頁下一頁電能的輸送和分配發(fā)電廠主傳輸線升壓降壓電壓分配降架空輸電線上一頁下一頁返 回架空輸電線上一頁下一頁返 回作用之二：實現(xiàn)信號的傳遞與處理放大器揚聲器話筒1. 電路的作用請欣賞例子弱電電路的作用作用之二：實現(xiàn)

3、信號的傳遞與處理放大器揚聲器話筒1. 電路的作各種檢測儀器上一頁下一頁返 回各種檢測儀器上一頁下一頁返 回2. 電路的組成部分電源: 提供電能的裝置負載: 取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐.輸電線2. 電路的組成部分電源: 提供負載: 取用中間環(huán)節(jié)：傳直流電源直流電源: 提供能源信號處理：放大、調諧、檢波等負載信號源: 提供信息2.電路的組成部分放大器揚聲器話筒 電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工作；由激勵所產生的電壓和電流稱為響應。直流電源直流電源: 信號處理：負載信號源: 2.電路的組成 電源、負載和中間環(huán)節(jié)電路的組成是

4、什么？ 電源、負載和中間環(huán)節(jié)電路的組成是什么？最簡單電路的組成返回下一頁上一頁下一節(jié)EE電源：將非電形態(tài)的能量轉化為電能的供電設備。負載：將電能轉化為非電形態(tài)的能量的用電設備。連結導線：溝通電路、輸送電能。 簡單照明電路最簡單電路的組成返回下一頁上一頁下一節(jié)EE電源：將非電形態(tài)的高級電工培訓必備知識全文獻課件1. 2 電路模型本節(jié)要求： 了解幾種理想電路元件；了解實際電路的建模思想1. 2 電路模型本節(jié)要求： 電路模型： 實際電路的數學模型如何建模？由理想元件的串、并聯(lián)組成，近似地描述實際電路的電氣特性。有哪些理想元件？ 電路模型： 實際電路的數學模型如何建模？由理想元件的電阻元件：描述消耗電

5、能的特性，把電能轉變?yōu)?熱能、光能、聲能、機械能等符號：電感元件：描述存貯磁場能的特性符號：LR電阻元件：描述消耗電能的特性，把電能轉變?yōu)榉枺弘姼性好桦娙菰好枋龃尜A電場能量的特性符號：理想電壓源：描述提供一定的電壓的特性符號：+-Us電容元件：描述存貯電場能量的特性符號：理想電壓源：描述提供一理想電流源：描述提供一定的電流的 特性符號：IS還有許多其它的理想元件，以后慢慢學吧！理想電流源：描述提供一定的電流的 特性符號：IS還有許多其它建模思想是科研中一種很重要的思維方法請欣賞實際電路建模例！建模思想是科研中一種很請欣賞實際電路建模例！手電筒電路模型 (a) 實際電路 (b) 電路模

6、型 (b)手電筒電路模型 干電池提供電壓干電池把電能轉變?yōu)闊崮軣襞莅央娔苻D化為光能、熱能干電池提供電壓干電池把電能轉變?yōu)闊崮軣襞莅央娔苻D化為光能、熱晶體管放大電路(a)實際電路 (b)電路模型 (b)信號源晶體管電池（忽略內阻）變壓器揚聲器電阻器晶體管放大電路(b)信號源晶體管電池（忽略內阻）變壓器揚聲器 根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應當用不同的電路模型描述同一實際電路?，F(xiàn)在以線圈為例加以說明。 線圈的幾種電路模型 (a)線圈的圖形符號 (b)線圈通過低頻交流的模型 (c)線圈通過高頻交流的模型記住啰，很有用啰！ 根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的線圈內阻存

7、貯磁場能匝間電容效應線圈內阻存貯磁場能匝間電容鄭重聲明：本課程介紹 電路模型（簡 稱電路）的分 析計算鄭重聲明：本課程介紹 請欣賞一些元器件實物！ 請欣賞一些元器件 低頻信號發(fā)生器的內部結構 低頻信號發(fā)生器的內部結構 常用的干電池和可充電電池 常用的干電池和可充電電池高級電工培訓必備知識全文獻課件高級電工培訓必備知識全文獻課件高級電工培訓必備知識全文獻課件高級電工培訓必備知識全文獻課件高級電工培訓必備知識全文獻課件高級電工培訓必備知識全文獻課件1.3 電壓和電流的參考方向本節(jié)的要求：理解電壓與電流參考方向的 意義及其與實際方向關系本節(jié)很重要，別打瞌睡啰！1.3 電壓和電流的參考方向本節(jié)的要求：

8、理解電壓與電流參考 電路中對基本物理量規(guī)定的方向1. 電路基本物理量的實際方向物理量實 際 方 向電流 I正電荷運動的方向電動勢E (電位升高的方向) 電壓 U(電位降低的方向)高電位 低電位 單 位kA 、A、mA、A低電位 高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V 電路中對基本物理量規(guī)定的方向1. 電路基本物理量的實(2) 參考方向的表示方法電流：Uab 雙下標電壓： (1) 參考方向IE+_ 在分析與計算電路時，對電壓、電流任意假定的方向。Iab 雙下標2. 電路基本物理量的參考方向aRb箭 標abRI正負極性+abU U+_(2) 參考方向的表示方法電流：Uab 雙下標電壓： (

9、1)實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負值。(3) 實際方向與參考方向的關系務必集中2分鐘的精力實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；(3) 實際注意：在參考方向選定后，電流 ( 或電壓 ) 值才有 正負之分。 若 I = 5A，則電流從 a 流向 b；例：若 I = 5A，則電流從 b 流向 a 。abRIabRU+若 U = 5V，則電壓的實際方向從 a 指向 b；若 U= 5V，則電壓的實際方向從 b 指向 a 。注意：在參考方向選定后，電流 ( 或電壓 ) 值才有若 I 每個二端元件，電壓、電流的參考方向應如何取？理論上

10、，愛咋樣取，就咋樣取。不過，有大家習慣的取法。FOLLOW ME 每個二端元件，電壓、電流的參考理論上，愛咋樣 對于二端元件而言，電壓的參考極性和電流參考方向的選擇有四種可能的方式，如圖下所示。習慣的取法：取關聯(lián)參考方向 對于二端元件而言，電壓的參考極性和電流參考方技巧：求解電路時，若事先并不知某 元件上電流、電壓的實際方向 時，就取參考方向，通過計算 結果就知啦！你知嗎？技巧：求解電路時，若事先并不知某高級電工培訓必備知識全文獻課件1.4 歐姆定律本節(jié)的要求：復習歐姆定律內容； 注意歐姆定律的公式 表達。 1.4 歐姆定律本節(jié)的要求：復習歐姆定律內容；歐姆定律：流過電阻元件的電流與 其兩端的

11、電壓成正比， 與其阻值成反比。初中就學過啦，不必啰嗦了！歐姆定律：流過電阻元件的電流與初中就學過啦，不必啰嗦了！U、I 參考方向相同時，U、I 參考方向相反時，RU+IRU+I 表達式中有兩套正負號： 式前的正負號由U、I 參考方向的關系確定； U、I 值本身的正負則說明實際方向與參考 方向之間的關系。 通常取 U、I 參考方向相同。U = I R U = IR公式表達：請集中3分鐘精神！U、I 參考方向相同時，U、I 參考方向相反時，RU+IR解：對圖(a)有, U = IR例：應用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有, U = IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I

12、2A解：對圖(a)有, U = IR例：應用歐姆定律對下圖電路二端元件或單口網絡端電壓與電流的關系稱為伏安特性。I/AU/Vo線性電阻的伏安特性線性電阻、非線性電阻的概念： 線性電阻的伏安特性是一條過原點的直線。二端元件或單口網絡端電壓與電流的關系稱為伏安特性。I/AU/高級電工培訓必備知識全文獻課件1.5 電源有載工作、開路與短路 本節(jié)的要求：了解電源的有載工 作、開路與短路狀 態(tài)中，電壓、電流 與功率的特征； 理解電功率和額定 值的意義。1.5 電源有載工作、開路與短路 本節(jié)的要求：了解電源的有載狀態(tài)：開關閉合,接通電源與負載負載端電壓（電源端電壓）：U = IR 特征:1. 電源有載工作

13、IR0R+ -EU+ -電流的大小由負載決定。 或 U = E IR0電流的特征電壓的特征狀態(tài)：開關閉合,接通電源與負載負載端電壓（電源端電壓）：U 電源端電壓：IR0R+ -EU+ - 在電源有內阻時，I U 。U = E IR0電源的外特性EUI0 當 R0R 時，則U E ，表明當負載變化時，電源的端電壓變化不大，即帶負載能力強。電源端電壓的特征電源端電壓：IR0R+ -EU+ - 在電源有內阻時，I UI = EI IRoP = PE P負載取用功率電源產生功率內阻消耗功率負載大小的概念: 負載增加指負載取用的電流和功率增加(電壓一定)，等效電阻減小。IR0R+ -EU+ -U = E

14、 IR0電路功率的特征為什么？負載并聯(lián)也！UI = EI IRoP = PE P負載電源電源與負載的判別 根據 U、I 的實際方向判別電源：U、I 實際方向相反，即電流從“+”端流出 （發(fā)出功率）； 負載：U、I 實際方向相同，即電流從“-”端流出 （吸收功率）。請集中4分鐘的精神！IR+ -USU+ -I都是實際方向由此可得：電源與負載的判別 根據 U、I 的實際方向判別電源：U、I電源與負載的判別U、I 參考方向不同，P = UI 0，電源； P = UI 0，負載。U、I 參考方向相同，P =UI 0，負載； P = UI 0，電源。 根據 U、I 的參考方向判別還有2分鐘！UI可以證明

15、：電源與負載的判別U、I 參考方向不同，P = UI 0，例1-1 在圖示電路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V, U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A。試求：(1) 各二端元件吸收的功率； (2) 整個電路吸收的功率。 例11 例1-1 在圖示電路中，已知U1=1V, U2=-6V, 例1-1 在圖圖示電路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V, U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A。整個電路吸收的功率為解：各二端元件吸收的功

16、率為 例1-1 在圖圖示電路中，已知U1=1V, U2=-電氣設備的額定值額定值: 電氣設備在正常運行時的規(guī)定使用值電氣設備的三種運行狀態(tài)欠載(輕載)： I IN ，P IN ，P PN (設備易損壞)額定工作狀態(tài)： I = IN ，P = PN (經濟合理安全可靠) 1. 額定值反映電氣設備的使用安全性；2. 額定值表示電氣設備的使用能力。例：燈泡：UN = 220V ，PN = 60W電阻： RN = 100 ，PN =1 W 電氣設備的額定值額定值: 電氣設備在正常運行時的規(guī)定使用值特征: 狀態(tài)：開關 斷開2. 電源開路I = 0電源端電壓 ( 開路電壓 )U = U0 = EP =PE

17、=P=0 開路處的電流等于零，I = 0 開路處的電壓 U 視電路情況而定。電路中某處斷開時的特征:I+U有源電路IRoR+ -EU0+ -功率的特征電壓的特征電流的特征特征: 狀態(tài)：開關 斷開2. 電源開路I = 0電源端電壓狀態(tài)：電源外部端子被短接3. 電源短路 特征:電源端電壓負載功率電源產生的能量全被內阻消耗掉短路電流（很大）U = 0 PE = P = IR0P = 0 短路處的電壓等于零，U = 0 短路處的電流 I 視電路情況而定。電路中某處短路時的特征:I+U有源電路IR0R+ -EU0+ -電流的特征電壓的特征功率的特征狀態(tài)：電源外部端子被短接3. 電源短路 特征:電源端電壓

18、負高級電工培訓必備知識全文獻課件 1. 6 基爾霍夫定律本節(jié)的要求：掌握KCL、KVL的內容； 能熟練地列寫KCL、KVL 方程本節(jié)是本章的重點！ 1. 6 基爾霍夫定律本節(jié)的要求：掌握KCL、KVL支路：電路中的每一個分支。 一條支路流過同一個電流，稱為支路電流。結點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點?；芈罚河芍方M成的閉合路徑。網孔：內部不含支路（中空）的回路。I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1123介紹幾個名詞支路：電路中的每一個分支。結點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。支路：ab、bc、ca、 （共6條）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I下面可是一個很好的例子，莫

19、錯過啰！幾條支路？幾個結點？結點：a、 b、c、d (共4個）支路：ab、bc、ca、 （共6條）adbcE+GR3R回路：abda、abca、 adbca （共7 個）網孔：abd、 abc、bcd （共3 個）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I幾個回路？幾個回路？回路：abda、abca、 adbca 網孔：abd、 數一數圖示電路的支路、結點、回路和網孔數。數一數圖示電路的支路、結點、回路和網孔數。重點開始啦！重點開始啦！1. 基爾霍夫電流定律(KCL)定律的內容： 即: 入= 出 敘述法之一：在任一瞬間，流進任一結點的電流等于流出該結點的電流。一般地: = 0I1I2

20、I3ba+-E2R2+ -R3R1E1例：對于結點 a，有：I1+I2 = I3或 ：I1+I2I3= 01. 基爾霍夫電流定律(KCL)定律的內容： 即: 1. 基爾霍夫電流定律(KCL)定律的內容：一般地: = 0I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1 敘述法之二：在任一瞬間，流進（或流出）任一結點的電流代數和為零。一般地：流進結點： +流出結點：均為：參考方向1. 基爾霍夫電流定律(KCL)定律的內容：一般地: 1. 基爾霍夫電流定律(KCL)KCL的實質: 電流連續(xù)性的體現(xiàn)。I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1KCL：約束了電路中任一結點各支路間的電流1. 基爾霍夫電

21、流定律(KCL)KCL的實質: 電流連續(xù)性的 電流定律可以推廣應用于包圍部分電路的任一假設的閉合面。KCL的推廣應用：I =?例:廣義結點I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V這些電流： 有的為正； 有的為負 電流定律可以推廣應用于包圍部分電路的任一假設的閉合面2. 基爾霍夫電壓定律（KVL)定律的內容：即： U = 0敘述法之一： 在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，沿回路繞行一周，則在這個方向上電位升之和等于電位降之和。對回路1：對回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或 I1 R1 +I3 R3 E1 =

22、0 或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E112 即: 電位升= 電位降即： U = 02. 基爾霍夫電壓定律（KVL)定律的內容：即： U =敘述方法之二：在任一瞬間，沿任一回路繞行方向，回路中各段電壓的代數和恒等于零。2. 基爾霍夫電壓定律（KVL)定律的內容 U = 0I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E112一般地：電位降： +電位升：KVL：約束了電路中任一回路各元件間 的電壓敘述方法之二：在任一瞬間，沿任一回路繞行方向，回路中各段電壓 電位升 = 電位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE =

23、 0開口電壓可按回路處理1對回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_KCL的推廣應用本重點講解大約需要0.9分鐘！堅持就是勝利！ 電位升 = 電位降 U = 0開口電壓可按回路處理1對回重點結束啦！各位辛苦了！你現(xiàn)在打瞌睡，我沒意見啦！重點結束啦！各位辛苦了！你現(xiàn)在打瞌睡，我沒意見啦！請欣賞例題請欣賞例題例1：對網孔abda：對網孔acba：對網孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0對回路 adbca，沿逆時針方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0應用

24、 U = 0列方程對回路 cadc，沿逆時針方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I例1：對網孔abda：對網孔acba：對網孔bcdb：R6I 例2：如對圖示電路的三個回路，沿順時針方向繞行回路一周，寫出的KVL方程。 123 例2：如對圖示電路的三個回路，沿順時針方向繞行回路一周，寫高級電工培訓必備知識全文獻課件1.7 電路中電位的概念及計算本節(jié)的要求：熟悉電位的概念； 會進行電位計算； 熟悉電位的特點； 熟悉電路的簡化 畫法 1.7 電路中電位的概念及計算本節(jié)的要求：熟悉電位的概念；電位：電路中某點至參考點的電壓，記為“VX”

25、。 通常設參考點的電位為零。1. 電位的概念某點電位為正，說明該點電位比參考點高；某點電位為負，說明該點電位比參考點低。電壓與電位的關系：a、b之間的電壓a點電位b點電位你們的師兄、師姐經常在此犯錯誤！電位：電路中某點至參考點的電壓，記為“VX” 。1. 電位的注意： 說某點電位的大小，一定要指 明參考點； 某點有電位，但一點沒有電壓， 兩點之間才有電壓 你可記住了？注意： 說某點電位的大小，一定要指你可記住了？ 電位的計算步驟: (1) 任選電路中某一點為參考點，設其電位為零； (2) 標出各電流、電壓參考方向并計算； (3) 計算各點至參考點間的電壓即為各點的電位請欣賞例子，并注意歸納總結下面的重點內容講解大約需要3分鐘 電位的計算步驟:請欣賞例子，下面的重點內容講解大約需要3分例1：求圖示電路中各點的電位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：設 a為參考點， 即Va=0VVb=Uba= 106= 60VVc=Uca = 420 = 80