現(xiàn)代電工技能實(shí)戰(zhàn)自學(xué)手冊(cè)

前言第1章 電工基礎(chǔ)與安全用電 11電路基礎(chǔ) 11.1電路與電路圖 11.1.2電流與電阻 21.1.3電位、電壓和電動(dòng)勢(shì) 41.1.4電路的三種狀態(tài) 51.1.5接地與屏蔽 62歐姆定律 82.1部分電路歐姆定律 81.2.2全電路歐姆定律 91.3電功、電功率和焦耳定律 111.3.1電功 111.3.2電功率 111.3.3焦耳定律 121.4電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián) 131.4.1電阻的串聯(lián) 131.4.2電阻的并聯(lián) 131.4.3電阻的混聯(lián) 141.5直流電與交流電 151.5.1直流電 151.5.2單相交流電 161.5.3三相交流電 196安全用電與急救 226.1電流對(duì)人體的傷害 221.6.2人體觸電的幾種方式 23ⅤⅤ1.6.3接地保護(hù) 256.4觸電的急救方法 29第2章 電工基本操作技能 311常用測(cè)試工具及使用 312.1.1氖管式測(cè)電筆 312.1.2數(shù)顯式測(cè)電筆 332.1.3校驗(yàn)燈 352.2導(dǎo)線的選擇 362.2.1絕緣導(dǎo)線的種類 372.2.2電力電纜的命名 382.2.3絕緣導(dǎo)線的選擇 402.3導(dǎo)線的剝削、連接和絕緣恢復(fù) 412.3.1導(dǎo)線絕緣層的剝削 412.3.2導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接 432.3.3導(dǎo)線與接線柱之間的連接 493.4導(dǎo)線絕緣層的恢復(fù) 50第3章 電工電子儀表的使用 511指針萬(wàn)用表的使用 513.1.1面板介紹 513.1.2使用前的準(zhǔn)備工作 543.1.3測(cè)量直流電壓 553.1.4測(cè)量交流電壓 563.1.5測(cè)量直流電流 573.1.6測(cè)量電阻 593.1.7萬(wàn)用表使用注意事項(xiàng) 613.2數(shù)字萬(wàn)用表 623.2.1面板介紹 623.2.2測(cè)量直流電壓 633.2.3測(cè)量交流電壓 643.2.4測(cè)量直流電流 653.2.5測(cè)量電阻 653.2.6測(cè)量線路通斷 673.3電能表 683.3.1電能表的結(jié)構(gòu)與原理 68ⅥⅥ3.3.2電能表的普通接線方式 693.3.3電子式電能表 713.3.4電能表型號(hào)與銘牌含義 733.4鉗形表 753.4.1鉗形表的結(jié)構(gòu)與測(cè)量原理 753.4.2指針式鉗形表的使用 763.4.3數(shù)字式鉗形表的使用 793.5搖表（兆歐表） 823.5.1搖表的外形、結(jié)構(gòu)與工作原理 823.5.2搖表的使用 843.5.3搖表的檢測(cè)舉例 865.4搖表的使用注意事項(xiàng) 88第4章 低壓電器與變壓器 891低壓電器 894.1.1開(kāi)關(guān) 894.1.2熔斷器 974.1.3斷路器 1014.1.4漏電保護(hù)器4.1.5交流接觸器

……………………

1051094.1.6熱繼電器……………

1154.1.7中間繼電器4.1.8時(shí)間繼電器4.1.9速度繼電器

………………………………

1221241274.1.10壓力繼電器 1294.2變壓器 1314.2.1變壓器的基礎(chǔ)知識(shí) 1314.2.2三相變壓器4.2.3電力變壓器2.4自耦變壓器

………………………………

1331381404.2.5交流弧焊變壓器……………………

141第5章 電子元器件…………

1445.1電阻器……………………

1445.1.1固定電阻器…………

1445.1.2電位器………………

151ⅦⅦ5.1.3敏感電阻器…………

1535.2電感器……………………

1575.2.1外形與圖形符號(hào)……………………

1575.2.2主要參數(shù)與標(biāo)注方法………………

1585.2.3性質(zhì)5.2.4檢測(cè)

……………………

1591625.3電容器……………………

1625.3.1結(jié)構(gòu)、外形與圖形符號(hào)……………

1625.3.2主要參數(shù)……………

1635.3.3性質(zhì)…………………

1645.3.4容量與誤差的標(biāo)注方法……………

1685.3.5常見(jiàn)故障及檢測(cè)……………………

1695.4二極管……………………

1704.1半導(dǎo)體5.4.2二極管

………………………………

1701715.4.3發(fā)光二極管4.4穩(wěn)壓二極管

……………………

1751765.5晶體管……………………

1785.5.1外形與圖形符號(hào)……………………

1785.5.2結(jié)構(gòu)…………………

1785.5.3電流、電壓規(guī)律……………………

1795.5.4檢測(cè)…………………

1835.6其他常用元器件…………

1865.6.1光耦合器……………

1865.6.2晶閘管………………

1885.6.3場(chǎng)效應(yīng)晶體管………

1895.6.4IGBT…………………

1925.6.5集成電路……………

194第6章 電工識(shí)圖基礎(chǔ)………

1976.1電氣圖的分類……………

1971.1系統(tǒng)圖6.1.2電路圖6.1.3接線圖

………………………………

1971971996.1.4電氣平面圖

…………

199ⅧⅧ6.1.5設(shè)備元件和材料表…………………

2016.2電氣圖的制圖與識(shí)圖規(guī)則………………

2026.2.1圖樣格式、幅面尺寸和圖幅分區(qū)…………………

2026.2.2圖線和字體等規(guī)定…………………

2046.2.3電氣圖的布局6.3電氣圖的表示方法

………………

2082096.3.1電氣連接線的表示方法

……………

2096.3.2電氣元件的表示方法6.3.3電氣線路的表示方法

………………

2132176.4電氣符號(hào)…………………

2196.4.1圖形符號(hào)6.4.2文字符號(hào)6.4.3項(xiàng)目代號(hào)4.4回路標(biāo)號(hào)

……………………………………

219221222227第7章 電工測(cè)量電路的識(shí)讀 2301電流和電壓的測(cè)量電路的識(shí)讀 2307.1.1電流測(cè)量電路7.1.2電壓測(cè)量電路

………………

2302342功率和功率因數(shù)的測(cè)量電路的識(shí)讀……

2377.2.1功率的類型與基本測(cè)量方法………

2377.2.2單相和三相功率測(cè)量電路…………

2387.2.3功率因數(shù)測(cè)量電路…………………

241第8章 供配電系統(tǒng)電氣線路的識(shí)讀……

2438.1供配電系統(tǒng)簡(jiǎn)介…………

2438.1.1供配電系統(tǒng)的組成…………………

2438.1.2變電所與配電所……………………

2448.1.3電力系統(tǒng)的電壓規(guī)定………………

2458.2變配電所主電路的接線形式……………

2472.1無(wú)母線主接線8.2.2單母線主接線8.2.3雙母線主接線

………………………

2472512548.3供配電系統(tǒng)主接線圖的識(shí)讀……………

2568.3.1發(fā)電廠電氣主接線圖的識(shí)讀………

2568.3.235kV/6kV大型工廠降壓變電所電氣主接線圖的識(shí)讀

………………

262ⅨⅨ310kV/4kV小型工廠變電所電氣主接線圖的識(shí)讀 第9章 照明與動(dòng)力配電電氣圖的識(shí)讀 1基礎(chǔ)知識(shí) 1照明燈具的標(biāo)注2配電線路的標(biāo)注3用電設(shè)備的標(biāo)注

………………………

9.1.4電力和照明設(shè)備的標(biāo)注………………

2739.1.5開(kāi)關(guān)與熔斷器的標(biāo)注…………………

2736電纜的標(biāo)注 7照明與動(dòng)力配電電氣圖常用電氣設(shè)備符號(hào) 2住宅照明配電電氣圖的識(shí)讀 ..1整幢樓總電氣系統(tǒng)圖的識(shí)讀……………..2樓層配電箱電氣系統(tǒng)圖的識(shí)讀…………3戶內(nèi)配電箱電氣系統(tǒng)圖及接線圖的識(shí)讀………………..4住宅照明與插座電氣平面圖的識(shí)讀……..5住宅照明線路接線圖的識(shí)讀……………..6住宅插座線路接線圖的識(shí)讀……………

9.3動(dòng)力配電電氣圖的識(shí)讀……………………

287..1動(dòng)力配電系統(tǒng)的三種接線方式…………..2動(dòng)力配電系統(tǒng)圖的識(shí)圖實(shí)例……………..3動(dòng)力配電平面圖的識(shí)圖實(shí)例……………4動(dòng)力配電線路圖和接線圖的識(shí)圖實(shí)例…………………

第章 電動(dòng)機(jī)及控制線路…………………

296.1三相異步電動(dòng)機(jī)……………1外形與結(jié)構(gòu)…………….2三相線組的接線方式…………………

10.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的檢測(cè)…………

3014判斷電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速 5測(cè)量繞組的絕緣電阻 2三相異步電動(dòng)機(jī)常用控制線路識(shí)圖與安裝 .1簡(jiǎn)單的正轉(zhuǎn)控制線路………………….2自鎖正轉(zhuǎn)控制線路……………………

3接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路 4限位控制線路 ⅩⅩ.5自動(dòng)往返控制線路……………………..6順序控制線路…………..7多地控制線路…………..8星形-三角形減壓起動(dòng)線路……………3單相異步電動(dòng)機(jī)及控制線路………………

1分相式單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與原理 2判別分相式單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組與主繞組 3罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理 ..4轉(zhuǎn)向控制線路…………..5調(diào)速控制線路………….4直流電動(dòng)機(jī)…………………..1工作原理………………2外形與結(jié)構(gòu)…………….5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)…………………1外形……………………..2結(jié)構(gòu)與工作原理………..3驅(qū)動(dòng)電路……………….6無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)……………1外形……………………..2結(jié)構(gòu)與工作原理………..3驅(qū)動(dòng)電路……………….7直線電動(dòng)機(jī)…………………1外形……………………..2結(jié)構(gòu)與工作原理………

第章 PLC入門……………

3471了解PLC 1什么是PLC 2PLC控制與繼電器控制的比較 2PLC的組成與工作原理……………………1PLC的組成……………2PLC的工作方式………

11.2.3PLC用戶程序的執(zhí)行過(guò)程……………

3523PLC編程軟件的使用……….1軟件的安裝和啟動(dòng)……………………

ⅪⅪ2程序的編寫(xiě)…………….3程序的轉(zhuǎn)換與傳送……………………4PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)線路與程序的開(kāi)發(fā)……

1PLC應(yīng)用系統(tǒng)的一般開(kāi)發(fā)流程 2PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)線路與程序的開(kāi)發(fā) 5PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)的常用硬件線路與梯形圖 1起動(dòng)、自鎖和停止控制的PLC線路與梯形圖 2正、反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制的PLC線路與梯形圖 3多地控制的PLC線路與梯形圖………4定時(shí)控制的PLC線路與梯形圖………5定時(shí)器與計(jì)數(shù)器組合延長(zhǎng)定時(shí)控制的PLC線路與梯形圖……………

11.5.6多重輸出控制的PLC線路與梯形圖7過(guò)載報(bào)警控制的PLC線路與梯形圖

……………………

第章 變頻器的使用 1變頻器的原理、結(jié)構(gòu)和使用 1變頻器的調(diào)速原理與基本組成 .2變頻器的結(jié)構(gòu)與接線………………….3變頻器操作面板的使用……………….4變頻器的使用舉例……………………

2變頻器控制三相異步電動(dòng)機(jī)的常用線路…………………

391..1正轉(zhuǎn)控制線路…………..2正反轉(zhuǎn)控制線路………第章 室內(nèi)配電與照明插座線路的安裝…………………

13.1照明光源…………………

3981白熾燈…………………2熒光燈…………………3鹵鎢燈…………………..4高壓汞燈………………5LED燈帶……………….2室內(nèi)配電布線………………

13.2.1了解整幢樓房的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………

406..2室內(nèi)配電原則…………..3配電布線………………3開(kāi)關(guān)、插座和配電箱的安裝………………

ⅫⅫ1開(kāi)關(guān)的安裝……………2插座的安裝……………..3配電箱的安裝…………第章 弱電線路的接線與安裝……………1弱電線路的三種接入方式…………………1有線電視+ADSL接入方式……………

14.1.2有線電視+電話+FTTB_LAN方式……

42514.1.3有線電視寬帶+電話方式……………

426.2有線電視線路的安裝………..1同軸電纜………………

14.2.2電視信號(hào)分配器與分支器……………

427.3同軸電纜與接頭的連接……………….4電視插座的接線與安裝……………….3電話線路的安裝……………1電話線與RJ11水晶頭………………….2電話插座的接線與安裝……………….4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線路的安裝……………………1雙絞線、網(wǎng)線和RJ45水晶頭…………2網(wǎng)線與RJ45水晶頭的兩種連接標(biāo)準(zhǔn)…………………

14.4.3網(wǎng)線與水晶頭的連接制作……………

44014.4.4網(wǎng)線與水晶頭連接的通斷測(cè)試………

4445網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)插座的接線與測(cè)試………………

4465弱電模塊與弱電箱的安裝…………………..1電視模塊………………..2電話模塊………………..3網(wǎng)絡(luò)模塊………………..4電源模塊……………….5弱電線路的安裝要點(diǎn)………………….6弱電模塊的安裝與連接………………

第章 樓宇門禁與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與接線 1樓宇門禁系統(tǒng) 1電子門禁系統(tǒng)組成、安裝與接線2非可視對(duì)講門禁系統(tǒng)類型及說(shuō)明

…………

15.1.3非可視對(duì)講門禁系統(tǒng)的安裝與接線

…………………

462〓〓4可視對(duì)講門禁系統(tǒng)介紹 5可視對(duì)講門禁系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)的安裝與接線 6緊急按鈕開(kāi)關(guān)的接線與安裝 2視頻監(jiān)控系統(tǒng) 1模擬式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成與安裝接線 2POE數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成與安裝接線 3無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成與安裝接線 第章 電梯技術(shù)………………1電梯的基本工作原理與組成……………….1基本結(jié)構(gòu)與工作原理…………………2電梯的組成……………

16.2機(jī)房部分…………………

485..1有齒輪曳引機(jī)…………..2無(wú)齒輪曳引機(jī)…………..3曳引繩和曳引輪………..4導(dǎo)向輪和反繩輪……….3轎廂和層站部分……………1轎廂架…………………2轎廂體………………….3轎廂門及開(kāi)關(guān)門機(jī)構(gòu)…………………..4轎廂門防夾裝置………5層站的組成……………6層站的門鎖…………….7層門的緊急開(kāi)鎖裝置…………………

16.4井道部分…………………

4981導(dǎo)軌…………………….2對(duì)重裝置與補(bǔ)償鏈……………………..3限速器與安全鉗………..4緩沖裝置……………….5電梯的電氣系統(tǒng)…………….1電梯的主要電氣部件…………………2微機(jī)與PLC電氣控制柜………………

16.5.3簡(jiǎn)單的十五層電梯控制電路…………

5104由V80系列PLC構(gòu)成的電梯電氣控制系統(tǒng)…………

510〓〓PAGE1PAGE1PAGE100PAGE1001.1 電路基礎(chǔ) 1.1.1 電路與電路圖圖1-1a所示是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)物電路，該電路由電源（電池）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和燈泡組成。電源的作用是提供電能；開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線的作用分別是控制和傳遞電能，它們稱為中間環(huán)節(jié)；燈泡是消耗電能的用電器，它能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，稱為負(fù)載。因此，電路是由電源、中間環(huán)節(jié)和負(fù)載組成的。圖1-1一個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖1-1a所示實(shí)物電路圖繪制很不方便，為此人們就采用一些簡(jiǎn)單的圖形符號(hào)代替實(shí)物的方法來(lái)畫(huà)電路，這樣畫(huà)出的圖形就稱為電路圖。圖1-1b所示的圖形就是圖1-1a所示實(shí)物電路的電路圖。不難看出，用電路圖來(lái)表示實(shí)際的電路非常方便圖1-1一個(gè)簡(jiǎn)單的電路1.2 電流與電阻圖1-2電流說(shuō)明圖圖1-2電流說(shuō)明圖在圖1-2所示電路中，將開(kāi)關(guān)閉合，燈泡會(huì)發(fā)光，為什么會(huì)這樣呢？原來(lái)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，帶負(fù)電荷的電子源源不斷地從電源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、燈泡、開(kāi)關(guān)流向電源正極。這些電子在流經(jīng)燈泡內(nèi)的鎢絲時(shí)，鎢絲會(huì)發(fā)熱，溫度急劇上升而發(fā)光。大量的電荷朝一個(gè)方向移動(dòng)（也稱定向移動(dòng)）就形成了電流，這就像公路上有大量的汽車朝一個(gè)方向移動(dòng)形成“車流”一樣。實(shí)際上，我們把電子運(yùn)動(dòng)的反方向作為電流方向，即把正電荷在電路中的移動(dòng)方向規(guī)定為電流的方向。圖1-2所示電路的電流方向是：電源正極→開(kāi)關(guān)→燈泡→電源的負(fù)極。電流用字母“I”表示，單位為安培（簡(jiǎn)稱安），用“A”表示，比安培小的單位有毫安（mA）、微安（μA），它們之間的關(guān)系為1A=103mA=106μA電阻在圖1-3a所示電路中，給電路增加一個(gè)元器件電阻器，發(fā)現(xiàn)燈光會(huì)變暗，該電路的電路圖如圖1-3b所示。為什么在電路中增加了電阻器后燈泡會(huì)變暗呢？原來(lái)電阻器對(duì)電流有一定的阻礙作用，使流過(guò)燈泡的電流減小，燈泡變暗。導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙稱為該導(dǎo)體的電阻，電阻用字母“R”表示，電阻的單位為歐姆（簡(jiǎn)稱歐），用“Ω”表示，比歐姆大的單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ），它們之間關(guān)系為1MΩ=103kΩ=106Ω導(dǎo)體的電阻計(jì)算公式為SR=ρLSPAGE11PAGE11PAGE4PAGE4圖圖1-3電阻說(shuō)明圖式中，L為導(dǎo)體的長(zhǎng)度（單位為m）；S為導(dǎo)體的橫截面積（單位為m2）；ρ為導(dǎo)體的電阻率（單位為Ω·m）。不同的導(dǎo)體，ρ值一般不同。表1-1列出了一些常見(jiàn)導(dǎo)體的電阻率（20時(shí)）1-1一些常見(jiàn)導(dǎo)體的電阻率（20時(shí)）導(dǎo) 體電阻率/Ω·m導(dǎo) 體電阻率/Ω·m銀1.62×10-8錫11.4×10-8銅1.69×10-8鐵10.0×10-8鋁2.83×10-8鉛21.9×10-8金2.4×10-8汞95.8×10-8鎢5.51×10-8碳3500×10-8在長(zhǎng)度L和橫截面積S相同的情況下，電阻率越大的導(dǎo)體其電阻越大。例如，L、S相同的鐵導(dǎo)線和銅導(dǎo)線，鐵導(dǎo)線的電阻約是銅導(dǎo)線的5.9倍，由于鐵導(dǎo)線的電阻率較銅導(dǎo)線大很多，為了減小電能在導(dǎo)線上的損耗，讓負(fù)載得到較大電流，供電線路通常采用銅導(dǎo)線。導(dǎo)體的電阻除了與材料有關(guān)外，還受溫度影響。一般情況下，導(dǎo)體溫度越高電阻越大，例如常溫時(shí)燈泡（白熾燈）內(nèi)部鎢絲的電阻很小，通電后鎢絲的溫度上升到一千攝氏度以上，其電阻急劇增大；導(dǎo)體溫度下降電阻減小。某些導(dǎo)電材料在溫度下降到某一值時(shí)（如-109℃），電阻會(huì)突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，具有這種性質(zhì)的材料稱為超導(dǎo)材料。1.3 電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)圖1-4水流示意圖電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)對(duì)初學(xué)者較難理解，下面通過(guò)圖1-4所示的水流示意圖來(lái)說(shuō)明這些術(shù)語(yǔ)。首先來(lái)分析圖1-4中的水流過(guò)程圖1-4水流示意圖水泵將河中的水抽到山頂?shù)腁處，水到達(dá)A處后再流到B處，水到B處后流往C處（河中），同時(shí)水泵又將河中的水抽到A處，這樣使得水不斷循環(huán)流動(dòng)。水為什么能從A處流到B處，又從B處流到C處呢？這是因?yàn)锳處水位較B處水位高，B處水位較C處水位高。要測(cè)量A處和B處水位的高度，必須先要找一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（零點(diǎn)）就像測(cè)量人身高要選擇腳底為基準(zhǔn)點(diǎn)一樣，這里以河的水面為基準(zhǔn)（C處）AC之間的垂直高度為A處水位的高度，HA表示；BC之間的垂直高度為B處水位的高度HB表示AB處水位高度不一樣，它們存在著水位差，該水位差用HAB表示，它等A處水位高度HAB處水位高度HB之差，HABHA-HB。A處源源不斷有水往BC處流需要水泵將低水位的河水抽到高處的A點(diǎn)，這樣做水泵是需要消耗能量的（如耗油）電位電路中的電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)與上述水流情況很相似。如圖1-5所示，電源的正極輸出電流，流到A點(diǎn)，再經(jīng)R1流到B點(diǎn)，然后經(jīng)過(guò)R2流到C點(diǎn)，最后流到電源的負(fù)極。圖1-5電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)說(shuō)明圖與圖1-4所示水流示意圖相似，圖1-5所示電路中的A、B點(diǎn)也有高低之分，只不過(guò)不是水位，而稱為電位，A點(diǎn)電位較B點(diǎn)電位高。為了計(jì)算電位的高低，也需要找一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為零點(diǎn)，為了表明某點(diǎn)為零基準(zhǔn)點(diǎn)，通常在該點(diǎn)處畫(huà)一個(gè)“”符號(hào)，該符號(hào)稱為接地符號(hào)。接地符號(hào)處的電位規(guī)定為0V，電位圖1-5電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)說(shuō)明圖單位不是米，而是伏特（簡(jiǎn)稱伏），用V表示。在圖1-5所示電路中，以C點(diǎn)為0V（該點(diǎn)標(biāo)有接地符號(hào)），A點(diǎn)的電位為3V，表示為UA=3V，B點(diǎn)電位為1V，表示為UB=1V。電壓圖1-5電路中的A點(diǎn)和B點(diǎn)的電位是不同的，有一定的差距，這種電位之間的差距稱為電位差，又稱電壓。A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的電位差用UAB表示，它等于A點(diǎn)電位UA與B點(diǎn)電位UB的差，即UAB=UA-UB=3V-1V=2V。因?yàn)锳點(diǎn)和B點(diǎn)電位差實(shí)際上就是電阻器R1兩端的電位差（即電壓），R1兩端的電壓用UR1表示，所以UAB=UR1。電動(dòng)勢(shì)為了讓電路中始終有電流流過(guò)，電源需要在內(nèi)部將流到負(fù)極的電流源源不斷地“抽”到正極，使電源正極具有較高的電位，這樣正極才會(huì)輸出電流。當(dāng)然，電源內(nèi)部將負(fù)極的電流“抽”到正極需要消耗能量（如干電池會(huì)消耗化學(xué)能）。電源消耗能量在兩極建立的電位差稱為電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的單位也為伏特，圖1-5所示電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為3V。由于電源內(nèi)部的電流方向是由負(fù)極流向正極，故電源的電動(dòng)勢(shì)方向規(guī)定為從電源負(fù)極指向正極。1.4 電路的三種狀態(tài)電路有三種狀態(tài)：通路、開(kāi)路和短路，如圖1-6所示。圖圖1-6電路的三種狀態(tài)通路。1-6a所示電路處于通路狀態(tài)。電路處于通路狀態(tài)的特點(diǎn)為：電路暢通，有正常的電流流過(guò)負(fù)載，負(fù)載正常工作。開(kāi)路。圖1-6b所示電路處于開(kāi)路狀態(tài)。電路處于開(kāi)路狀態(tài)的特點(diǎn)為：電路斷開(kāi)，無(wú)電流流過(guò)負(fù)載，負(fù)載不工作。短路。圖1-6c中的電路處于短路狀態(tài)。電路處于短路狀態(tài)的特點(diǎn)為：電路中有很大電流流過(guò)，但電流不流過(guò)負(fù)載，負(fù)載不工作。由于電流很大，很容易燒壞電源和導(dǎo)線。1.5 接地與屏蔽接地接地在電工電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛，接地常用圖1-7所示的符號(hào)表示。接地主要有以下的含義：在電路圖中，接地符號(hào)處的電位規(guī)定為0V。在圖1-8a所示電路中，A點(diǎn)標(biāo)有接地符號(hào)，那么A點(diǎn)的電位為0V。在電路圖中，標(biāo)有接地符號(hào)處的地方都是相通的。圖1-8b所示的兩個(gè)電路圖雖然從形式上看不一樣，但實(shí)際的電路連接是一樣的，故兩個(gè)電路中的燈泡都會(huì)亮。圖1-7接地符號(hào)）在強(qiáng)電設(shè)備中，常常將設(shè)備的外殼與大地連接，當(dāng)設(shè)備絕緣性能變差而使外殼帶電時(shí)可迅速通過(guò)接地線泄放到大地，如圖1-9所示圖1-7接地符號(hào)圖圖1-8接地符號(hào)含義說(shuō)明圖屏蔽圖1-9強(qiáng)電設(shè)備的接地圖1-10屏蔽符號(hào)圖1-11帶有屏蔽罩的元器件和導(dǎo)線在電氣設(shè)備中，為了防止某些元器件和電路工作時(shí)受到干擾，或者為了防止某些元器件和電路在工作時(shí)產(chǎn)生干擾信號(hào)影響其他電路正常工作，通常要對(duì)這些元器件和電路采取隔離措施，這種隔離稱為屏蔽。屏蔽常用圖圖1-9強(qiáng)電設(shè)備的接地圖1-10屏蔽符號(hào)圖1-11帶有屏蔽罩的元器件和導(dǎo)線屏蔽的具體做法是用金屬材料（稱為屏蔽罩）將元器件或電路封閉起來(lái)，再將屏蔽罩接地（通常為電源的負(fù)極）1-11所示為帶有屏蔽罩的元器件和導(dǎo)線，外界干擾信號(hào)無(wú)法穿過(guò)屏蔽罩干擾內(nèi)部元器件和電路。1.2 歐姆定律 歐姆定律是電工電子技術(shù)中的一個(gè)最基本的定律，它反映了電路中電阻、電流和電壓之間的關(guān)系。歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律。1.2.1 部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律內(nèi)容是：在電路中，流過(guò)導(dǎo)體的電流I的大小與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，與導(dǎo)體的電阻R成反比，即I=URII也可以表示為U=IR或R=U。I圖1-12歐姆定律的幾種形式為了讓大家更好地理解歐姆定律，下面以圖1-12為例進(jìn)行說(shuō)明圖1-12歐姆定律的幾種形式如圖1-12a所示，已知電阻圖1-13部分電路歐姆定律應(yīng)用說(shuō)明圖UAB R=10Ω，電阻兩端電壓UAB=圖1-13部分電路歐姆定律應(yīng)用說(shuō)明圖UAB 那么流過(guò)電阻的電流I= =A05A。

R 10又如圖1-12b所示，已知電阻R=5Ω，流過(guò)電阻的電流I=2A，那么電阻兩端的電壓UAB=IR=（2×5）V=10V。在圖1-12c所示電路中，流過(guò)電阻的電流I=2A，電阻兩端的電壓UAB=12V，那么電阻的大小R=U=12Ω=6Ω。I 2下面再來(lái)說(shuō)明歐姆定律在實(shí)際電路中的應(yīng)用，如圖1-13所示。在圖1-13所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E12V，A、D之間的電壓UAD與電動(dòng)勢(shì)E相等，三個(gè)電阻器R1、R2、R3串接，相當(dāng)于一個(gè)電阻器R，RR1+R2+R3（273）Ω12Ω。知道了電阻的大小和電阻器兩端的電壓，就可以求出流過(guò)電阻器的電流I，即I=U= UAD

=12A=1AR R1+R2+R312求出了流過(guò)R1、R2、R3的電流I，并且它們的電阻大小已知，就可以求R1、R2、R3兩端的電壓UR1（UR1實(shí)際就是A、B兩點(diǎn)之間的電壓UAB）、UR2（實(shí)際就是UBC）和UR3（實(shí)際就是UCD），即UR1=UAB=IR1=（1×2）V=UR2=UBC=IR2=（1×7）V=UR3=UCD=IR3=（1×3）V=從上面可以看出UR1+UR2+UR3=UAB+UBC+UCD=UAD=12V。在圖1-13所示電路中如何求B點(diǎn)電壓呢？首先要明白，求某點(diǎn)電壓指的就是求該點(diǎn)與地之間的電壓，所以B點(diǎn)電壓UB實(shí)際就是電壓UBD。求UB有以下兩種方法。方法一：UB=UBD=UBC+UCD=UR2+UR3=（7+3）V=10V方法二：UB=UBD=UAD-UAB=UAD-UR1=（12-2）V=10V2.2 全電路歐姆定律全電路是指含有電源和負(fù)載的閉合回路。全電路歐姆定律又稱閉合電路歐姆定律，其內(nèi)容是：閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的內(nèi)、外電阻之和成反比，即I= ER+R0全電路歐姆定律的應(yīng)用如圖1-14所示。圖1-14全電路歐姆定律應(yīng)用說(shuō)明圖圖1-14中點(diǎn)畫(huà)線框內(nèi)為電源，R0表示電源的內(nèi)阻，E示電源的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中有電流I流過(guò)，圖1-14全電路歐姆定律應(yīng)用說(shuō)明圖R+R0全電路歐姆定律可求得I=R+R010+12A1A。10+即電阻R兩端的電壓）U=IR=1×10V=10V，內(nèi)阻R0兩端的電壓U0=IR0=1×2V=2V。如果將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電路中的電流I=0A，那么內(nèi)阻R0上消耗的電壓U0=0V，電源輸出電壓U與電源電動(dòng)勢(shì)相等，即U=E=12V。根據(jù)全電路歐姆定律不難看出以下幾點(diǎn)：在電源未接負(fù)載時(shí)，不管電源內(nèi)阻多大，內(nèi)阻消耗的電壓始終為0V，電源兩端電壓與電動(dòng)勢(shì)相等。當(dāng)電源與負(fù)載構(gòu)成閉合電路后，由于有電流流過(guò)內(nèi)阻，內(nèi)阻會(huì)消耗電壓，從而使電源輸出電壓降低。內(nèi)阻越大，內(nèi)阻消耗的電壓越大，電源輸出電壓越低。在電源內(nèi)阻不變的情況下，如果外電阻越小，電路中的電流越大，內(nèi)阻消耗的電壓也越大，電源輸出電壓也會(huì)降低。由于正常電源的內(nèi)阻很小，內(nèi)阻消耗的電壓很低，故一般情況下可認(rèn)為電源的輸出電壓與電源電動(dòng)勢(shì)相等。利用全電路歐姆定律可以解釋很多現(xiàn)象，比如用儀表測(cè)得舊電池兩端電壓與正常電壓相同，但將舊電池與電路連接后除了輸出電流很小外，電池的輸出電壓也會(huì)急劇下降，這是因?yàn)榕f電池內(nèi)阻變大的緣故；又如將電源正、負(fù)極直接短路時(shí)，電源會(huì)發(fā)熱甚至燒壞，這是因?yàn)槎搪窌r(shí)流過(guò)電源內(nèi)阻的電流很大，內(nèi)阻消耗的電壓與電源電動(dòng)勢(shì)相等，大量的電能在電源內(nèi)阻上消耗并轉(zhuǎn)換成熱能，故電源會(huì)發(fā)熱。1.3 電功、電功率和焦耳定律 1.3.1 電功電流流過(guò)燈泡，燈泡會(huì)發(fā)光；電流流過(guò)電爐絲，電爐絲會(huì)發(fā)熱；電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可以看出，電流流過(guò)一些用電設(shè)備時(shí)是會(huì)做功的，電流做的功稱為電功。用電設(shè)備做功的大小不但與加到用電設(shè)備兩端的電壓及流過(guò)的電流有關(guān)，還與通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。電功可用下面的公式計(jì)算W=UIt式中，W表示電功，單位是焦（J）；U表示電壓，單位是伏（V）；I表示電流，單位是安（A）；t表示時(shí)間，單位是秒（s）。電功的單位是焦耳（J），在電學(xué)中還常用到另一個(gè)單位：千瓦時(shí)（kW·h），也稱度。1kW·h=1度。千瓦時(shí)與焦耳的換算關(guān)系為1kW·h=1×103W×（60×60）s=3.6×106W·s=3.6×106J1kW·h可以這樣理解：一個(gè)電功率為100W的燈泡連續(xù)使用10h，消耗的電功為1kW·h（即消耗1度電）。1.3.2 電功率電流需要通過(guò)一些用電設(shè)備才能做功。為了衡量這些設(shè)備做功能力的大小，引入一個(gè)電功率的概念。電流單位時(shí)間做的功稱為電功率。電功率用P表示，單位是瓦（W）。此外，還有千瓦（kW）和毫瓦（mW），它們之間的換算關(guān)系為1kW=103W=106mW電功率的計(jì)算公式為P=UI根據(jù)歐姆定律可知U=IR，I=U/R，所以電功率還可以用公式P=I2R和P=U2/R來(lái)求。下面以圖1-15所示電路來(lái)說(shuō)明電功率的計(jì)算方法。圖1-15電功率的計(jì)算說(shuō)明圖在圖1-15所示電路中，白熾燈兩端的電壓為220V（它與電源的電動(dòng)勢(shì)相等），流過(guò)白熾燈的電流為0.5A，求白熾燈的功率、電阻和白熾燈在10s所做的功。圖1-15電功率的計(jì)算說(shuō)明圖白熾燈的功率P=UI=220V×0.5A=110V·A=110W白熾燈的電阻R=U/I=220V/0.5A=440V/A=440Ω白熾燈在10s做的功W=UIt=220V×0.5A×10s=1100J3.3 焦耳定律電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。電熱鍋、電飯煲和電熱水器等都是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的。英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電流流過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體發(fā)出的熱量與導(dǎo)體流過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電的時(shí)間有關(guān)。焦耳定律具體內(nèi)容是：電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的二次方及導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間也成正比。由于這個(gè)定律除了由焦耳發(fā)現(xiàn)外，俄國(guó)科學(xué)家楞次也通過(guò)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，故該定律又稱焦耳-楞次定律。焦耳定律可用下面的公式表示Q=I2Rt式中，Q表示熱量，單位是焦耳（J）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）；t表示時(shí)間，單位是秒（s）。電動(dòng)機(jī)接電動(dòng)機(jī)接220V的電壓時(shí)，流過(guò)的電流是3A，求電動(dòng)機(jī)的功率和線舉例：某臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電壓是220V，線圈的電阻為0.4Ω，當(dāng)圈每秒發(fā)出的熱量。電動(dòng)機(jī)的功率是 P=U·I=220V×3A=660W電動(dòng)機(jī)線圈每秒發(fā)出的熱量Q=I2Rt=（3A）2×0.4Ω×1s=3.6J1.4 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián) 電阻是電路中應(yīng)用最多的一種元器件，電阻在電路中的連接形式主要有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種。4.1 電阻的串聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻頭尾相連串接在電路中，稱為電阻的串聯(lián)，如圖1-16所示。圖1-16電阻的串聯(lián)電阻串聯(lián)有以下特點(diǎn)圖1-16電阻的串聯(lián)流過(guò)各串聯(lián)電阻的電流相等，都為I。電阻串聯(lián)后的總電阻R增大，總電阻等于各串聯(lián)電阻之和即R=R1+R2總電壓U等于各串聯(lián)電阻上電壓之和，即U=UR1+UR2串聯(lián)電阻越大，兩端電壓越高，因?yàn)镽1R2，所以UR1UR2。在圖1-16所示電路中，兩個(gè)串聯(lián)電阻上的總電壓U等于電源電動(dòng)勢(shì)，即U=E=6V；電阻串聯(lián)后總電阻R=R1+R2=12Ω；流過(guò)各電阻的電流I=U =6A=0.5A；電阻R1上的電壓UR1=IR1=（0.5×5）R1+R212V=2.5V，電阻R2上的電壓UR2=IR2=（0.5×7）V=3.5V。4.2 電阻的并聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻頭頭相接、尾尾相連并接在電路中，稱為電阻的并聯(lián)，如圖1-17所示。電阻并聯(lián)有以下特點(diǎn)：圖1-17電阻的并聯(lián)）并聯(lián)的電阻兩端的電壓相等，即圖1-17電阻的并聯(lián)UR1=UR2總電流等于流過(guò)各個(gè)并聯(lián)電阻的電流之和，即I=I1+I2電阻并聯(lián)總電阻減小，總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即1=1+1該式可變形為

R R1R2RR1R2RR1+R2在并聯(lián)電路中，電阻越小，流過(guò)的電流越大，因?yàn)镽1R2，所以流過(guò)R1的電流I1大于流過(guò)R2的電流I2。在圖1-17所示電路中，并聯(lián)的電阻R1、R2兩端的電壓相等，UR16U =U =U=6V；流過(guò)R的電流I= = A=1A，流過(guò)R的電流R1 R2

1 1 R1 6 2I=UR2=6A=0.5A，總電流I=I+I=（1+0.5）A=1.5A；R、R并2 R2 12 1 2 1 2R6R6+1.4.3 電阻的混聯(lián)

R1R2R1+R2

=6×12Ω=4Ω一個(gè)電路中的電阻既有串聯(lián)又有并聯(lián)時(shí)，稱為電阻的混聯(lián)，如圖1-18所示。圖1-18電阻的混聯(lián)6+對(duì)于電阻混聯(lián)電路，總電阻可以這樣求：先求并聯(lián)電阻的總電阻，然后再求串聯(lián)電阻與并聯(lián)電阻的總電阻之和。在圖1-18示電路中，并聯(lián)電阻R3、R4的總圖1-18電阻的混聯(lián)6+=R R3R4=0R3+R4

=6×12Ω=4Ω電路的總電阻為R=R1+R2+R0=（5+7+4）Ω=16Ω讀者如果有興趣，可試求出圖1-18所示電路中總電流I，R1兩端電壓UR1，R2兩端電壓UR2，R3兩端電壓UR3和流過(guò)R3、R4的電流I3、I4的大小。1.5 直流電與交流電 5.1 直流電圖1-19直流電源圖形符號(hào)與直流電路直流電是指方向始終固定不變的電壓或電流。能產(chǎn)生直流電的電源稱為直流電源，常見(jiàn)的干電池、蓄電池和直流發(fā)電機(jī)等都是直流電源。直流電源常用圖1-19a所示的圖形符號(hào)表示。直流電的電流方向總是由電源正極流出，再通過(guò)電路流到負(fù)極。在圖1-19b所示的直流電路中，電流從直流電源正極流出，經(jīng)電阻R和燈泡流到負(fù)極結(jié)束圖1-19直流電源圖形符號(hào)與直流電路直流電又分為穩(wěn)定直流電和脈動(dòng)直流電。穩(wěn)定直流電穩(wěn)定直流電是指方向固定不變并且大小也不變的直流電。穩(wěn)定直流電可用圖1-20a所示波形表示，穩(wěn)定直流電的電流I的大小始終保持恒定（始終為6mA），在圖中用直線表示。直流電的電流方向保持不變，始終是從電源正極流向負(fù)極，圖中的直線始終在t軸上方，表示電流的方向始終不變。脈動(dòng)直流電圖1-20直流電脈動(dòng)直流電是指方向固定不變，但大小隨時(shí)間變化的直流電。脈動(dòng)直流電可用圖1-20b所示的波形表示。從圖中可以看出。脈動(dòng)直流電電流I的大小隨時(shí)間作波動(dòng)變化（如在t1時(shí)刻電流為6mA，在t2時(shí)刻電流變?yōu)?mA），電流大小波動(dòng)變化在圖中用曲線表示；脈動(dòng)直流電的方向始終不變（電流始終從電源正極流向負(fù)極），圖中的曲線始終在t軸上方，表示電流的方向始終不變圖1-20直流電5.2 單相交流電交流電是指方向和大小都隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。交流電類型很多，其中最常見(jiàn)的是正弦交流電，因此下面就以正弦交流電為例來(lái)介紹交流電。正弦交流電正弦交流電的符號(hào)、電路和波形如圖1-21所示。圖圖1-21正弦交流電下面以圖1-21b所示的交流電路來(lái)說(shuō)明圖1-21c所示正弦交流電波形。在0～t1期間：交流電源e的電壓極性是上正下負(fù)，電流I的方向是：交流電源上正→電阻R→交流電源下負(fù)，并且電流I逐漸增大，電流逐漸增大在圖1-21c中用波形逐漸上升表示，在t1時(shí)刻電流達(dá)到最大值。在t1～t2期間：交流電源e的電壓極性仍是上正下負(fù)，電流I的方向仍是：交流電源上正→電阻R→交流電源下負(fù)，但電流I逐漸減小，電流逐漸減小在圖1-21c中用波形逐漸下降表示，t2時(shí)刻電流為0。在t2～t3期間：交流電源e的電壓極性變?yōu)樯县?fù)下正，電流I的方向也發(fā)生改變，圖1-21c中的交流電波形由t軸上方轉(zhuǎn)到下方表示電流方向發(fā)生改變，電流I的方向是：交流電源下正→電阻R→交流電源上負(fù)，電流反方向逐漸增大，t3時(shí)刻反方向的電流達(dá)到最大值。在t3～t4期間：交流電源e的電壓極性仍為上負(fù)下正，電流仍是反方向，電流的方向是：交流電源下正→電阻R→交流電源上負(fù)，電流反方向逐漸減小，t4時(shí)刻電流減小到0。t4時(shí)刻以后，交流電源的電流大小和方向變化與0～t4期間變化相同。實(shí)際上，交流電源不但電流大小和方向按正弦波變化，其電壓大小和方向變化也像電流一樣按正弦波變化。周期和頻率圖1-22正弦交流電的周期、頻率和瞬時(shí)值說(shuō)明圖周期和頻率是交流電最常用的兩個(gè)概念，下面以圖圖1-22正弦交流電的周期、頻率和瞬時(shí)值說(shuō)明圖）周期從圖1-22可以看出，交流電變化過(guò)程是不斷重復(fù)的，交流電重復(fù)變化一次所需的時(shí)間稱為周期，周期用T表示，單位是秒（s）。圖1-22所示交流電的周期為T=0.02s，說(shuō)明該交流電每隔0.02s就會(huì)重復(fù)變化一次。）頻率交流電在每秒鐘內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)稱為頻率，頻率用f表示，它是周期的倒數(shù)，即Tf=1T頻率的單位是赫茲（Hz）。圖1-22所示交流電的周期T=0.02s，那么它的頻率f=1/T=1/0.02=50Hz，說(shuō)明在1s內(nèi)交流電能重復(fù)0～t4這個(gè)過(guò)程50次。交流電變化越快，變化一次所需要時(shí)間越短，周期就越短，頻率就越高。瞬時(shí)值和有效值（1）瞬時(shí)值交流電的大小和方向是不斷變化的，交流電在某一時(shí)刻的值稱為交流電在該時(shí)刻的瞬時(shí)值。以圖1-22所示的交流電壓為例，它在t1時(shí)刻的瞬時(shí)值為2202V（約為311V），該值為最大瞬時(shí)值，在t2時(shí)刻瞬時(shí)值為0V，該值為最小瞬時(shí)值。圖1-23交流電有效值的說(shuō)明圖（2）圖1-23交流電有效值的說(shuō)明圖交流電的大小和方向是不斷變化的，這給電路計(jì)算和測(cè)量帶來(lái)了不便，為此引入有效值的概念。下面以圖1-23所示電路來(lái)說(shuō)明有效值的含義。圖1-23所示兩個(gè)電路中的電熱絲完全一樣，現(xiàn)分別給電熱絲通交流電和直流電，如果兩電路通電時(shí)間相同，并且電熱絲發(fā)出熱量也相同，對(duì)電熱絲來(lái)說(shuō)，這里的交流電和直流電是等效的，那么就將圖1-23b中直流電的電壓值或電流值稱為圖1-23a中交流電的有效電壓值或有效電流值。交流市電電壓為220V指的就是有效值，其含義是雖然交流電壓時(shí)刻變化，但它的效果與220V直流電是一樣的。沒(méi)特別說(shuō)明，交流電的大小通常是指有效值，測(cè)量?jī)x表的測(cè)量值一般也是指有效值。正弦交流電的有效值與瞬時(shí)最大值的關(guān)系是最大瞬時(shí)值=2×有效值例如，交流市電的有效電壓值為220V，它的最大瞬時(shí)電壓值=圖1-24三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖2202V≈311V圖1-24三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖5.3 三相交流電三相交流電的產(chǎn)生目前使用的電能絕大多數(shù)是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，三相發(fā)電機(jī)與單相發(fā)電機(jī)的區(qū)別在于：三相發(fā)電機(jī)可以同時(shí)產(chǎn)生并輸出三組電源，而單相發(fā)電機(jī)只能輸出一組電源，因此三相發(fā)電機(jī)效率較單相發(fā)電機(jī)更高。三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-24所示。從圖中可以看出，三相發(fā)電機(jī)主要是由互成120°且固定不動(dòng)的U、V、W三組線圈和一塊旋轉(zhuǎn)磁鐵組成。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)切割這三組線圈，這樣就會(huì)在U、V、W三組線圈中分別產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)，各線圈兩端就分別輸出交流電壓UU、UV、UW，這三組線圈輸出的三組交流電壓就稱作三相交流電壓。一些常見(jiàn)的三相交流發(fā)電機(jī)每相交流電壓大小為220V。不管磁鐵旋轉(zhuǎn)到哪個(gè)位置，穿過(guò)三組線圈的磁感線都會(huì)不同，所以三組線圈產(chǎn)生的交流電壓也就不同。三相交流電的供電方式三相交流發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生三相交流電壓，將這三相交流電壓供給用戶可采用三種方式：直接連接供電、星形聯(lián)結(jié)供電和三角形聯(lián)結(jié)供電。圖1-25直接連接供電方式圖1-25直接連接供電方式直接連接供電方式（見(jiàn)圖1-25）是將發(fā)電機(jī)三組線圈輸出的每相交流電壓分別用兩根導(dǎo)線向用戶供電，這種方式共需用到6根供電導(dǎo)線，如果在長(zhǎng)距離供電時(shí)采用這種供電方式會(huì)使成本很高（2）星形聯(lián)結(jié)供電方式星形聯(lián)結(jié)供電方式（見(jiàn)圖1-26）是將發(fā)電機(jī)的三組線圈末端都連接在一起，并接出一根線，稱為中性線N，三組線圈的首端各引出一根線，稱為相線，這三根相線分別稱作U相線、V相線和W相線。三根相線分別連接到單獨(dú)的用戶，而中性線則在用戶端一分為三，同時(shí)連接三個(gè)用戶，這樣發(fā)電機(jī)三組線圈上的電壓就分別提供給各自的用戶。在這種供電方式中，發(fā)電機(jī)三組線圈連接成星形，并且采用四根線來(lái)傳送三相電壓，故稱作三相四線制星形聯(lián)結(jié)供電方式。圖圖1-26星形聯(lián)結(jié)供電方式任意一根相線與中性線之間的電壓都稱為相電壓UP，該電壓實(shí)際上是任意一組線圈兩端的電壓。任意兩根相線之間的電壓稱為線電壓UL。從圖1-30中可以看出，線電壓實(shí)際上是兩組線圈上的相電壓疊加得到的，但線電壓UL的值并不是相電壓UP的2倍，因?yàn)槿我鈨山M線圈上的相電壓的相位都不相同，不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的乘以2來(lái)求得。根據(jù)理論推導(dǎo)可知，在星形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電壓是相電壓的3倍，即UL=3UP如果相電壓UP=220V，根據(jù)上式可計(jì)算出線電壓約為380V。在圖1-26中，三相交流電動(dòng)機(jī)的三根線分別與發(fā)電機(jī)的三根相線連接，若發(fā)電機(jī)的相電壓為220V，那么電動(dòng)機(jī)三根線中的任意兩根之間的電壓就為380V。（3）三角形聯(lián)結(jié)供電方式三角形聯(lián)結(jié)供電方式（見(jiàn)圖1-27）是將發(fā)電機(jī)的三組線圈首末端依次連接在一起，連接方式呈三角形，在三個(gè)連接點(diǎn)各接出一根線，分別稱作U相線、V相線和W相線。將三根相線按圖1-27所示的方式與用戶連接，三組線圈上的電壓就分別提供給各自的用戶。在這種供電方式中，發(fā)電機(jī)三組線圈連接成三角形，并且采用三根線來(lái)傳送三相電壓，故稱作三相三線制三角形聯(lián)結(jié)供電方式。三角形聯(lián)結(jié)方式中，相電壓UP（每組線圈上的電壓）和線電壓UL（兩根相線之間的電壓）是相等的，即UL=UP圖圖1-27三角形聯(lián)結(jié)供電方式在圖1-27中，如果相電壓為220V，那么電動(dòng)機(jī)三根線中的任意兩根之間的電壓也為220V。1.6 安全用電與急救 6.1 電流對(duì)人體的傷害人體對(duì)不同電流呈現(xiàn)的癥狀當(dāng)人體不小心接觸帶電體時(shí)，就會(huì)有電流流過(guò)人體，這就是觸電。人體在觸電時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的癥狀與流過(guò)人體的電流有關(guān)。表1-2所示是人體通過(guò)大小不同的交、直流電流時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的癥狀。表1-2人體通過(guò)大小不同的交、直流電流時(shí)的癥狀電流/mA人體表現(xiàn)出來(lái)的癥狀交流（50～60Hz）直流0.6～1.5開(kāi)始有感覺(jué)手輕微顫抖沒(méi)有感覺(jué)2～3手指強(qiáng)烈顫抖沒(méi)有感覺(jué)5～7手部痙攣感覺(jué)癢和熱8～10手已難于擺脫帶電體，但還能擺脫；手指尖部到手腕劇痛熱感覺(jué)增加20～25手迅速麻痹，不能擺脫帶電體；劇痛，呼吸困難熱感覺(jué)大大加強(qiáng)，手部肌肉收縮50～80呼吸麻痹，心室開(kāi)始顫動(dòng)強(qiáng)烈的熱感受，手部肌肉收縮，痙攣，呼吸困難90～100呼吸麻痹，延續(xù)3s或更長(zhǎng)時(shí)間，心臟停搏，心室顫動(dòng)呼吸麻痹從表中可以看出，流過(guò)人體的電流越大，人體表現(xiàn)出來(lái)的癥狀越強(qiáng)烈，電流對(duì)人體的傷害越大。另外，對(duì)于相同大小的交流電和直流電來(lái)說(shuō)，交流電對(duì)人體傷害更大一些。一般規(guī)定，10mA以下的工頻（50Hz或60Hz）交流電流或50mA以下的直流電流對(duì)人體是安全的，故將該范圍內(nèi)的電流稱為安全電流。與觸電傷害程度有關(guān)的因素有電流通過(guò)人體是觸電對(duì)人體傷害的最根本原因，流過(guò)人體的電流越大，人體受到的傷害越嚴(yán)重。觸電對(duì)人體傷害程度的具體相關(guān)因素如下：人體電阻的大小。人體是一種有一定阻值的導(dǎo)電體，其電阻大小不是固定的。當(dāng)人體皮膚干燥時(shí)阻值較大（10～100kΩ）；當(dāng)皮膚出汗或破損時(shí)阻值較?。?00～1000Ω）。另外，當(dāng)接觸帶電體的面積大、接觸緊密時(shí)，人體電阻也會(huì)減小。在接觸大小相同的電壓時(shí)，人體電阻越小，流過(guò)人體的電流就越大，觸電對(duì)人體的傷害就越嚴(yán)重。觸電電壓的大小。當(dāng)人體觸電時(shí)，接觸的電壓越高，流過(guò)人體的電流就越大，對(duì)人體傷害就更嚴(yán)重。一般規(guī)定，在正常環(huán)境下的安全電壓為36V，在潮濕場(chǎng)所的安全電壓為24V和12V。觸電的時(shí)間。如果觸電后長(zhǎng)時(shí)間未能脫離帶電體，電流長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)人體會(huì)造成嚴(yán)重的傷害。此外，即使相同大小的電流，流過(guò)人體的部位不同，對(duì)人體造成的傷害也不同。電流流過(guò)心臟和大腦時(shí)，對(duì)人體危害最大，所以雙手之間、頭足之間和手腳之間的觸電更為危險(xiǎn)。6.2 人體觸電的幾種方式人體觸電的方式主要有單相觸電、兩相觸電和跨步觸電。單相觸電在低壓配電網(wǎng)中，單相觸電是指人體站在地面或其他與地連接的導(dǎo)體上接觸一根相線時(shí)發(fā)生的觸電，如圖1-28所示。圖圖1-28單相觸電電力變壓器的低壓側(cè)有三個(gè)繞組，它們的一端接在一起并且與大地相連，這個(gè)連接點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。每個(gè)繞組上有220V電壓，每個(gè)繞組在中性點(diǎn)另一端接出一根相線，每根相線與地面之間有220V的電壓。當(dāng)站在地面上的人體接觸某一根相線時(shí)，就有電流流過(guò)人體，電流的途徑是：變壓器低壓側(cè)L3相繞組的一端→相線→人體→大地→接地體→變壓器中性點(diǎn)→L3繞組的另一端，如圖1-28中虛線所示。這種觸電方式對(duì)人體的傷害程度與人體與地面的接觸電阻有關(guān)。若赤腳站在地面上，人與地面的接觸電阻小，流過(guò)人體的電流大，觸電傷害大；若穿著膠底鞋，則傷害輕。兩相觸電圖1-29兩相觸電兩相觸電是指人體同時(shí)接觸兩根相線時(shí)發(fā)生的觸電。兩相觸電如圖1-29圖1-29兩相觸電當(dāng)人體同時(shí)接觸兩根相線時(shí)，由于兩根相線之間有380V的電壓，有電流流過(guò)人體，電流途徑是：一根相線→人體→另一根相線。由于加到人體的電壓有380V，故流過(guò)人體的電流很大。在這種情況下，即使觸電者穿著絕緣鞋或站在絕緣臺(tái)上，也起不了保護(hù)作用，因此兩相觸電對(duì)人體是非常危險(xiǎn)的。跨步觸電當(dāng)電線或電氣設(shè)備與地發(fā)生漏電或短路時(shí)，有電流向大地泄漏擴(kuò)散，在電流泄漏點(diǎn)周圍會(huì)產(chǎn)生電壓降，當(dāng)人體在該區(qū)域行走時(shí)會(huì)發(fā)生觸電，這種觸電稱為跨步觸電?？绮接|電如圖1-30所示。圖1-30圖1-30跨步觸電圖中的一根相線掉到地面上，導(dǎo)線上的電壓直接加到地面，以導(dǎo)線落地點(diǎn)為中心，導(dǎo)線上的電流向大地四周擴(kuò)散，同時(shí)隨著遠(yuǎn)離導(dǎo)線落地點(diǎn)，地面的電壓也逐漸下降，距離落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，電壓越低。當(dāng)人在導(dǎo)線落地點(diǎn)周圍行走時(shí)，由于兩只腳的著地點(diǎn)與導(dǎo)線落地點(diǎn)的距離不同，這兩點(diǎn)電壓也不同，存在著電壓差，比如A點(diǎn)電壓為110V，B點(diǎn)電壓為60V，那么兩只腳之間的電壓差為50V，該電壓使電流流過(guò)兩只腳，從而導(dǎo)致人體觸電。根據(jù)跨步觸電原理可知，只有兩只腳的距離小才能讓兩只腳之間的電壓小，才能減輕跨步觸電的危害，所以當(dāng)不小心進(jìn)入跨步觸電區(qū)域時(shí)，不要急于邁大步跑出來(lái)，而是邁小步或單足跳出。6.3 接地保護(hù)電氣設(shè)備在使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)絕緣層損壞、老化或?qū)Ь€短路等現(xiàn)象，這樣會(huì)使電氣設(shè)備的外殼帶電，如果人不小心接觸外殼，就會(huì)發(fā)生觸電事故。解決這個(gè)問(wèn)題的方法就是將電氣設(shè)備的外殼接地。接地方式圖1-31TT系統(tǒng)的接地方式接地是指將電氣設(shè)備的金屬外殼或金屬支架直接與大地連接。TT系統(tǒng)的保護(hù)接地方式如圖1-31所示。在圖中，為了防止電動(dòng)機(jī)外殼帶電而引起觸電事故，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行接地，即用一根接地線將電動(dòng)機(jī)的外殼與埋入地下的接地裝置連接起來(lái)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組與外殼漏電或短路時(shí)，外殼會(huì)帶電，將電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行接地后，外殼上的電會(huì)沿接地線、接地裝置向大地泄放掉。在這種情況下，即使人體接觸電動(dòng)機(jī)外殼，也會(huì)由于人體電阻遠(yuǎn)大于接地線與接地裝置的接地電阻（接地電阻通常小于4Ω），外殼上電流絕大多數(shù)從接地裝置泄入大地，而沿人體進(jìn)入大地的電流很小圖1-31TT系統(tǒng)的接地方式TN-C、TN-C-S、TN-S系統(tǒng)的保護(hù)接地方式，如圖1-32所示。重復(fù)接地重復(fù)接地是指在保護(hù)零線（PEN）上多處進(jìn)行接地。重復(fù)接地如圖1-33所示，從圖中可以看出，保護(hù)零線除了將中性點(diǎn)接地外，還在H點(diǎn)進(jìn)行了接地。在保護(hù)零線上重復(fù)接地有以下的優(yōu)點(diǎn)：圖圖1-32常見(jiàn)保護(hù)接地方式1）有利于減小保護(hù)零線與地之間的電阻。保護(hù)零線與地之間的電阻主要由保護(hù)零線自身的電阻決定，保護(hù)零線越長(zhǎng)，電阻越大，這樣距離接地點(diǎn)越遠(yuǎn)的位置，保護(hù)零線上的電壓越高。如圖1-32a中的F點(diǎn)距離接地點(diǎn)較遠(yuǎn)，F(xiàn)點(diǎn)與接地點(diǎn)之間的電阻就較大，若電動(dòng)機(jī)的繞組與外殼短路或漏電，則雖然外殼通過(guò)保護(hù)零線與地連接，但因?yàn)閳D1-33重復(fù)接地外殼與接地點(diǎn)之間的電阻大，所以電動(dòng)機(jī)外殼上仍有較高的電壓，人體接觸外殼就有觸電的危險(xiǎn)。如果采用如圖1-33所示的重復(fù)接地，可以減小保護(hù)零線與地之間的電阻，在電氣設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，可以使電氣設(shè)備外殼和保護(hù)零線的電壓很低，圖1-