電工培訓(xùn)基礎(chǔ)知識(shí)課件解析

第一章電工基礎(chǔ)知識(shí)2023/10/81第一章電工基礎(chǔ)知識(shí)2023/10/811一、交直流電路基本知識(shí)1、電路的概念：電流能通過的路徑稱為電路。2、電路的形式：a進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和處理；b進(jìn)行信息處理3、電路的三種狀態(tài)：通路、斷路和短路4、按電路中流過的電流的種類，電路可分為直流電路和交流電路。2023/10/82一、交直流電路基本知識(shí)2023/10/822二、電路的基本概念1、電容，電阻和電感（1）電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用的物理量。符號(hào)：R單位：歐姆()或千歐(K

)公式：R=

L/S導(dǎo)體的電阻除與上述物理量相關(guān)外還與溫度有關(guān)。（2）電容用絕緣物隔開的兩個(gè)導(dǎo)體的組合就構(gòu)成一個(gè)電容。它具有存儲(chǔ)電荷的性能。電容器存儲(chǔ)電荷的能力用電容來表示。2023/10/83二、電路的基本概念1、電容，電阻和電感2023/10/833公式1：C=Q/U公式2：C=s/d單位：法拉（F）1F=10-6F1pF=10-12F（3）電感導(dǎo)體中電流的變化，會(huì)在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場，磁場的大小與流過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的形狀及周圍的介質(zhì)有關(guān)，我們把導(dǎo)體周圍產(chǎn)生的磁場與導(dǎo)體中流過的電流之比叫電感。單位：H(亨利)2023/10/84公式1：C=Q/U公式2：C=s/d單4單位換算：1mH=10-3H1H=10-6H2、電流金屬到體內(nèi)會(huì)有大量的自由電荷（自由電子），在電場力的作用下，自由電子會(huì)作有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這就是電流。用電流強(qiáng)度來衡量。表示字母A。公式：I=Q/t電流的方向規(guī)定為正電荷的移動(dòng)方向。2023/10/85單位換算：1mH=10-3H5為了研究問題方便，我們常以一個(gè)方向?yàn)閰⒖挤较?，此方向可任意選定。比如：I參考方向2023/10/86為了研究問題方便，我們常以一個(gè)方向?yàn)閰⒖挤较?，此方向可任意選63、電壓、電位、電動(dòng)勢（1）電壓電荷在電場力的作用下移動(dòng)時(shí)，電場力對(duì)電荷作了功。我們把電場力所作的功與移動(dòng)電荷的數(shù)值之比稱作電壓。用符號(hào)U表示，單位為伏，V。（2）電位（用符號(hào)

表示，單位為伏）在電場中指定某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，電場中任意一點(diǎn)與它之間的電壓，成為此點(diǎn)的電位。2023/10/873、電壓、電位、電動(dòng)勢（1）電壓2023/10/877（3）電動(dòng)勢

電動(dòng)勢與電壓的定義相仿，但二者有本質(zhì)的區(qū)別。電壓是電場力做的功，電動(dòng)勢是非電場力做的功。在電場力的作用下，正電荷由電位高的地方向低的地方移動(dòng)；而在電動(dòng)勢的作用下相反。電壓的正方向是正極指向負(fù)極，高電位指向低電位；電壓存在于電源外部，而電動(dòng)勢存在于電源內(nèi)部。2023/10/88（3）電動(dòng)勢

電動(dòng)勢與電壓的定義相仿，但二者有本質(zhì)的區(qū)別。28二、電路的基本定律1、歐姆定律（1）部分電路的歐姆定律U=IR（2）全電路的歐姆定律=I*(R+r)Rr

IU2023/10/89二、電路的基本定律1、歐姆定律RrIU2023/10/8992、基爾霍夫定律基爾霍夫第一定律又稱節(jié)點(diǎn)電流定律。內(nèi)容：流入節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。I1I3I2I4I4+I3=I1+I22023/10/8102、基爾霍夫定律基爾霍夫第一定律I1I3I2I4I4+I3=10基爾霍夫第二定律，又稱回路電壓定律。其內(nèi)容是：在任一閉合回路中，沿一定方向繞行一周，電動(dòng)勢的代數(shù)和恒等于電阻上電壓降的代數(shù)和。

即：

E=IR注意:在列回路電壓方程時(shí)，必須考慮電壓的正負(fù)，確定步驟如下：1）假定各支路電流的方向。2）假定回路繞行方向。3）凡流過電阻的電流參考方向與繞行方向一致，則電阻上的壓降為正，否則為負(fù)。4）凡電動(dòng)勢方向與繞行方向一致該電動(dòng)勢取正，反之取負(fù)。2023/10/811基爾霍夫第二定律，又稱回路電壓定律。其內(nèi)容是：在任一閉合回路11例題：列出下圖的回路方程為：E1-E2=I1R1-I2R2-I3R3+I4R4R1I1I4R4I3R3R2I2E1E2也可列回路方程如下：E2-E1+I1R1-I2R2-I3R3+I4R4=02023/10/812例題：列出下圖的回路方程為：I4I3E1123、電路的連接關(guān)系及計(jì)算電阻的串、并聯(lián)電阻的混聯(lián)電表的改裝RxIG=80微安RGI=250mA2023/10/8133、電路的連接關(guān)系及計(jì)算電阻的串、并聯(lián)RxIG=80微安RG13電路中各點(diǎn)的電位分析計(jì)算電路中電位的計(jì)算實(shí)際上是電位差的計(jì)算。4、交流電1）基本概念：大小及方向均隨時(shí)間變化的電流（電壓）稱作交流電。交流電壓、電流大多是按一定規(guī)律變化的，這種交流電我們叫它周期性交流電。應(yīng)用最廣的是正弦交流電。2023/10/814電路中各點(diǎn)的電位分析計(jì)算電路中電位的計(jì)算實(shí)際上是電位差的計(jì)算142）正弦交流電的三要素：代表交流電瞬間大小與方向的數(shù)值叫瞬時(shí)值。表達(dá)式是：u=Umsin(wt+

)i=Imsin(wt+

)tu/iT2023/10/8152）正弦交流電的三要素：代表交流電瞬間大小與方向的數(shù)值叫瞬時(shí)15表達(dá)式u=Umsin(wt+

)的描述上式中，u表示電壓的瞬時(shí)值。

Um表示電壓的最大值。w表示角頻率。

表示初相位。Um（Im）、、w三個(gè)量表示正弦交流電的三要素。我們把1秒鐘內(nèi)交流電重復(fù)變化的次數(shù)稱為頻率，用字母f表示，單位赫茲（Hz）。T=1/fw=2/T=2

f

2023/10/816表達(dá)式u=Umsin(wt+)的描述上式中，16

對(duì)于直流電f=0。wt+

稱為相位。T=0時(shí)的相位叫初相位。3）正弦交流電的幾個(gè)參數(shù)的計(jì)算有效值、平均值、最大值有效值的定義：-----------a)有效值與最大值的關(guān)系：I=Im/1.414U=Um/1.414b)平均值不常用，其定義為：半個(gè)周期內(nèi)交流電的平均值。經(jīng)計(jì)算有：Ip=2Im/Up=2Um/

2023/10/817對(duì)于直流電f=0。wt+稱為相位。T174）三相交流電的概述三個(gè)頻率相同，最大值相同，相位上依次差120°的交流電，我們稱之為三相交流電。三相發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生三相交流電。2023/10/8184）三相交流電的概述三個(gè)頻率相同，最大值相同，相位上依次差118三、半導(dǎo)體管電路常識(shí)1、半導(dǎo)體二極管、三極管型號(hào)，主要參數(shù)及特點(diǎn)1）型號(hào)含義2）半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)及特點(diǎn)A最大正向電流B反向擊穿電壓C最高反向擊穿電壓D反向電流E正向壓降2023/10/819三、半導(dǎo)體管電路常識(shí)1、半導(dǎo)體二極管、三極管型號(hào)，主要參數(shù)及19二極管的圖形符號(hào)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)及特點(diǎn)圖形符號(hào)：v負(fù)極正極NPN型PNP型2023/10/820二極管的圖形符號(hào)半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)及特點(diǎn)v負(fù)極正極NPN20三極管的直流參數(shù)共發(fā)射極放大倍數(shù)。集電極---基極反向截止電流。集電極---發(fā)射極反向截止電流。三極管的交流參數(shù)共發(fā)射極交流放大倍數(shù)。共基極交流放大倍數(shù)。2023/10/821三極管的直流參數(shù)共發(fā)射極放大倍數(shù)。2023/10/82121半導(dǎo)體三極管的主要特點(diǎn)：三極管有三種工作狀態(tài)：即放大狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、飽和狀態(tài)。三極管的兩大應(yīng)用場合：放大電路和開關(guān)電路。使三極管處于放大狀態(tài)的原則是：發(fā)射結(jié)（e、b）之間加正向電壓，集電結(jié)（c、b）之間加反向電壓。2023/10/822半導(dǎo)體三極管的主要特點(diǎn)：三極管有三種工作狀態(tài)：即放大狀態(tài)、截22半導(dǎo)體管的整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程稱為整流。實(shí)現(xiàn)整流過程的電路叫整流電路。整流電路的形式有：單相半波、單相橋式、三相半波和三相橋式。1）單相半波整流電路Ud=0.45Uv負(fù)極正極UduRd2023/10/823半導(dǎo)體管的整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程稱為整流。v負(fù)極正232)單相橋式Ud=0.9UuUdRdwtu2023/10/8242)單相橋式Ud=0.9UuUdRdwtu2023243)三相橋式UdRdUVw波形圖略2023/10/8253)三相橋式UdRdU波形圖略2023/10/82525習(xí)題1、一個(gè)220伏，800瓦的電爐，接入220伏的電源使用一小時(shí)，問（1）通過電爐絲的電流是多少？（2）電爐絲的電阻值是多少？（3）電爐絲釋放的熱量是多少？（4）電爐消耗了多少電能？2023/10/826習(xí)題1、一個(gè)220伏，800瓦的電爐，接入220伏的電源使用262、有電路如下：已知I=1/2A，電源內(nèi)阻為2歐，求電源電動(dòng)勢。5歐10歐8歐4歐4歐5歐5歐2歐I2023/10/8272、有電路如下：已知I=1/2A，電源內(nèi)阻為2歐，求電源電動(dòng)273、如下圖，已知R1=4歐，R2=8歐，電壓U不變，當(dāng)K斷開時(shí)，安培表的讀數(shù)為2安，當(dāng)K閉合時(shí)，安培表的讀數(shù)為3安，問R3的阻值是多少？AR1R2R3UK2023/10/8283、如下圖，已知R1=4歐，R2=8歐，電壓U不變，當(dāng)K斷284、如下圖，C1=40微法，C2=C3=20微法，它們的耐壓值均為300伏，求等效電容及最大安全電壓。UC1C2C32023/10/8294、如下圖，C1=40微法，C2=C3=20微法，它們的耐壓295、如下圖，已知U=10伏，計(jì)算電容器兩端的電壓是多少？極板上的電荷量是多少?UR140歐R260歐C0.5微法2023/10/8305、如下圖，已知U=10伏，計(jì)算電容器兩端的電壓是多少？極板306、在電壓是u=311sin(314t+/6)V的電源上，接有一只100歐的電阻，求電阻電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。7、若上述的電阻換成一個(gè)4毫亨的電感，結(jié)果會(huì)怎樣？（提示：XL=WL,純電感電壓超前電流90°）2023/10/8316、在電壓是u=311sin(314t+/6)V的電源上318、在電壓是u=311sin(314t+/4)V的電源上，接有一只電容器，其容量C=20微法，求（1）電容電流Ic,(2)電容器的無功功率Qc。提示：Xc=1/wcIc=U/XcQc=U*U/Xc2023/10/8328、在電壓是u=311sin(314t+/4)V的電源上329、一對(duì)稱三相感性負(fù)載，接于線電壓為220(或380)伏的三相電源上，線電流為5A，負(fù)載的功率因數(shù)為0.8，求有功功率,無功功率及視在功率。P=1.732U線I線COS

sin=?Q=1.732U線I線Sin

2023/10/8339、一對(duì)稱三相感性負(fù)載，接于線電壓為220(或380)伏的三3310、下面的電路中，如果交流電源電壓的有效值不變，僅僅是其頻率降低，三個(gè)燈泡的明暗變化將是怎樣的？

2023/10/83410、下面的電路中，如果交流電源電壓的有效值不變，僅僅是其頻3411、儀表改裝某表頭的量程Ig=100微安，內(nèi)阻Rg=1000歐，如要改裝成量程為3伏，30伏，300伏的多量程電壓表，計(jì)算下圖中三個(gè)電阻的阻值。0IRgR1R3R2U1=3VU2=30VU3=300V2023/10/83511、儀表改裝某表頭的量程Ig=100微安，內(nèi)阻Rg=10035解答：R1=U1/Ig-Rg=3/(100*0.001)-1=29千歐R2=（U2-U1)/Ig=(30-3)/(100*0.001)=270千歐R3=（U3-U2)/Ig=(300-30)/(100*0.001)=2700千歐=2.7兆歐2023/10/836解答：R1=U1/Ig-Rg=3/(100*0.001)-13612、練習(xí)某一表頭的量程Ig=100微安，內(nèi)阻Rg=1000歐，如要改裝成量程為1毫安，10毫安，100毫安的毫安表，計(jì)算三個(gè)阻值。0IRg=1k歐R1R3R2100mA10mA1mA100微安I1I2I32023/10/83712、練習(xí)某一表頭的量程Ig=100微安，內(nèi)阻Rg=100037解答：R總=Ig*Rg/（I3-

Ig）=111.11歐R1=Ig(R總+Rg)/I1=1.11歐R2=Ig(R總+Rg)/I2–

R1=10歐R3=R總-R1-R2=100歐0IRg=1k歐R1R3R2100mA10mA1mA100微安I1I2I3I1=Ig+Ig(Rg+R2+R3)/R12023/10/838解答：R總=Ig*Rg/（I3-Ig）=111.11歐3813、一個(gè)R、L、C

串聯(lián)電路接在u=311sin(314t+/4)的電源上，已知R=12歐，L=51毫亨，C=455微法，求：

（1）電路電流iXL=WLXC=-1/(jWC)W=314rad/s（2）電壓UR、UL、UC（3）電路的有功功率、無功功率及視在功率。UICILRLC2023/10/83913、一個(gè)R、L、C串聯(lián)電路接在u=311sin(314t3914、電機(jī)的勵(lì)磁繞組與一量程為300伏的伏特計(jì)并聯(lián)，流過線圈的電流為1安，伏特表的內(nèi)阻為100歐/伏，如斷開開關(guān)K，伏特表會(huì)怎樣？開關(guān)斷開瞬間，IL(0-)=1A，由換路定律，開關(guān)斷開后的瞬間，電流IL(0+)=IL(0-)=1A，此電流流經(jīng)伏特表形成回路，伏特表的端壓為UV=-IL(0+)RV=-1*300*100=-30000VV200VKLRV200VKi(0+)R2023/10/84014、電機(jī)的勵(lì)磁繞組與一量程為300伏的伏特計(jì)并聯(lián)，流過線圈4015、基爾霍夫定律練習(xí)

下圖有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、回路、支路?E2E1E3R1R2R32023/10/84115、基爾霍夫定律練習(xí)

下圖有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、回路、支路?E2E141列出KVL、KCL方程（回路電流法）步驟：1、假設(shè)電流、回路方向2、列方程(1)(R1+R3)I11+I22R3

=E1+E3(2)(R2+R3)I22+I11R3

=E3-E2E2E1E3R1R2R3I1I2I3I11I222023/10/842列出KVL、KCL方程（回路電流法）步驟：E2E1E3R142支路電流法I1=I2+I3R1I1+R3I3-E3-E1=0-R2I2+R3I3-E3+E2=0E2E1E3R1R2R3I1I2I3I22I112023/10/843支路電流法I1=I2+I3E2E1E3R1R2R3I1I24316、練習(xí)

要求列出方程并算出A、B兩點(diǎn)之間的電壓值。R1R2R3R4R5E1E2AB2023/10/84416、練習(xí)

要求列出方程并算出A、B兩點(diǎn)之間的電壓值。R144四、專題:三個(gè)三角形

UULCURZRXLCSQP電壓三角形功率三角形阻抗三角形

2023/10/845四、專題:三個(gè)三角形UULCURZRXLCSQP45練習(xí)題有一個(gè)R-L串聯(lián)電路，已知R=3歐，XL=4歐，電阻的端壓為10伏，求(1)電路的總阻抗。（2）功率因數(shù)。

（3）R-L電路兩端的電壓值。（4）視在功率S。2023/10/846練習(xí)題有一個(gè)R-L串聯(lián)電路，已知R=3歐，XL=4歐，電阻的46第二章電工專業(yè)知識(shí)一、電工識(shí)圖1、電氣圖的分類及制圖的一般規(guī)則（1）系統(tǒng)圖及框圖（2）電路圖（3）接線圖和接線表2、常用的電器圖形符號(hào)參閱GB47283、電路圖接線圖的表達(dá)方式（1）電路圖的表達(dá)方式2023/10/847第二章電工專業(yè)知識(shí)一、電工識(shí)圖2023/10/84747（2）接線圖的表達(dá)方式幾個(gè)例子：2023/10/848（2）接線圖的表達(dá)方式幾個(gè)例子：2023/10/848482023/10/8492023/10/84949二、電工材料基本知識(shí)

常見的電工材料有導(dǎo)電材料、絕緣材料、磁性材料以及各種線、管等。1、常用的電工材料（1）導(dǎo)電材料主要有銅、鋁、鐵等。（2）絕緣材料又稱電介質(zhì),這類材料有極高的電阻率，在電壓的作用下，幾乎無電流通過。2023/10/850二、電工材料基本知識(shí)常見的電工材料有導(dǎo)電材料、絕緣材料、磁50常見的有3大類：（1）氣體絕緣材料（2）液體絕緣材料（3）固體絕緣材料絕緣材料的型號(hào)規(guī)格一般由4位數(shù)字組成，第1、2位表示材料的大小號(hào)，第3、4位表示材料的耐熱等級(jí)。按最高允許工作溫度分為7個(gè)等級(jí)。代號(hào)‘123456耐熱等級(jí)YAEBFHC極限工作溫度（攝氏度）90105120130155180>1802023/10/851常見的有3大類：（1）氣體絕緣材料代號(hào)‘123456耐熱等級(jí)51（3）磁性材料

這類材料的特點(diǎn)是具有高的導(dǎo)磁系數(shù)。一般用于制造電氣設(shè)備的鐵心。常見的有硅鋼、鐵氧體、坡莫合金、鑄鐵等。

磁性材料是磁的良導(dǎo)體，用于構(gòu)成磁的通路。

（4）電碳材料是一種特殊的導(dǎo)電材料。用于制造電機(jī)的電刷，連接旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與外部電源。特點(diǎn)是具有良好的導(dǎo)電性和電接觸性能。一般以石墨為主制成。2023/10/852（3）磁性材料

這類材料的特點(diǎn)是具有高的導(dǎo)磁系數(shù)。一般用于制522、銅、鋁導(dǎo)線的特點(diǎn)及使用導(dǎo)線是傳輸電能、傳遞信息的電工線材。（1）一般由線芯、絕緣層、保護(hù)層三部分組成。（2）電工用的導(dǎo)線分成兩大類：電磁線和電力線。電磁線用于制作各種線圈，如漆包線，絲包線等。（3）電力線用于做各種電路連接。分為絕緣線和裸導(dǎo)線兩大類。（4）電纜：指在一個(gè)絕緣護(hù)套內(nèi)按一定的形狀有單根、多根互相絕緣的導(dǎo)線。

2023/10/8532、銅、鋁導(dǎo)線的特點(diǎn)及使用導(dǎo)線是傳輸電能、傳遞信息的電工線53三、電工測量儀表的基本知識(shí)按用途電工測量儀表可分為：電流表、電壓表、鉗形表、兆歐表、萬用表、電能便哦等等。按工作原理分有:磁電系、電動(dòng)系、電磁系和感應(yīng)系等。按使用方式分有：安裝式和便攜式。常用安裝式儀表的的型號(hào)規(guī)定如下：其中：1---儀表形狀的第一位代號(hào)2---儀表形狀的第二位代號(hào)3---系列號(hào)4---設(shè)計(jì)代號(hào)5---用途號(hào)123452023/10/854三、電工測量儀表的基本知識(shí)按用途電工測量儀表可分為：電流表、54四、變壓器、異步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)異步電動(dòng)機(jī)和變壓器是工業(yè)應(yīng)用的主要電氣設(shè)備。電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘看蠹s占工業(yè)用電量的40%左右，變壓器更是電力輸送必不可少的設(shè)備，其裝機(jī)總?cè)萘繑?shù)倍于工業(yè)用電總量。1、變壓器的種類與用途（1）電力變壓器供輸配電系統(tǒng)中升壓或降壓用。（2）特殊用途變壓器如電弧爐變壓器、電焊變壓器及整流變壓器。（3）儀用互感器供測量和繼電保護(hù)用（4）試驗(yàn)變壓器2023/10/855四、變壓器、異步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)異步電動(dòng)機(jī)和變壓器是工業(yè)應(yīng)用55（5）控制變壓器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的小功率變壓器2、變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理（1）變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器一般由下列主要部分組成：鐵芯、線圈、繞組、油箱及附件。鐵芯和繞組構(gòu)成變壓器的主體。（2）變壓器的工作原理a:空載運(yùn)行，指的是變壓器接交流電源，次級(jí)開路的運(yùn)行方式。2023/10/856（5）控制變壓器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的小功率變壓器2、變壓器56b:感應(yīng)電動(dòng)勢

E=4.44fN

m(v)

其中：f指的是電源的頻率

N指的是繞組的匝數(shù)

m指的是主磁通（相對(duì)于漏磁通）由于初次級(jí)繞組頻率一致，主磁通相同，故而初次級(jí)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢分別為：E1=4.44fN1

m(v)

E20=4.44fN2

m(v)所以，如忽略初次級(jí)繞組的損耗，E1=U1E20=U02。2023/10/857b:感應(yīng)電動(dòng)勢

E=4.44f57兩式相比得：U1/U02=N1/N23、電流電壓互感器的特點(diǎn)：由于電力系統(tǒng)是高電壓、大電流，普通的電壓表和電流表無法測量。人們利用變壓器原理把大電壓大電流變成為小電壓和小電流，以利于測量，這種供測量用的變壓器就是互感器。分為電壓互感器和電流互感器。2023/10/858兩式相比得：U1/U02=N1/N23、電流電壓58（1）電壓互感器的特點(diǎn)1）初級(jí)繞組線圈的匝數(shù)多，線徑小，次級(jí)線圈的匝數(shù)少，相當(dāng)于降壓變壓器，次級(jí)電壓均為100伏。2）為減少