電工基礎知識

122.2電壓的方向：一是高電位指向低電位；：是電位隨參考點不同而改

一?電工基礎知識變.

1.2.2.3電壓的單位是“伏特”,用字母P”表3離用單位有:千伏(KV)、

1.直流電路

伏(V)、亳伏(mV)、微伏(uV)

電路1KV=lO^lV=103mV1mV=103uV

電路的定義：就是電流通過的途徑

電路的組成：電路由電源、負載、導線、開關組成1.2.3電動勢

內電路：負載、導線.開關123.1電動勢的定義：個電源能夠使電源持續(xù)不斷，就是因為

外電路：電源內部的一段電路它能使電路兩端維持一定的

負我：所有電器電位差.這種電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的能力就叫電源電動勢.

電源：能帶其它形式的能量傳換成電能的設備A

1.2.3.2電動勢的單位是?伏，用字母“E,表示.計算公式為￡=

基本物理量

(該公式收明電源將共它形式的能轉化凝電能的能力)H中A為外力

1.2.1電流所作的功Q為電荷S,E為電動勢.

1.2.1.1電流的形成：導體中的自由電子在電場力的作用I作有規(guī)則的定1.2,3.3電源內電動勢的方向：由低電位移向高電位

向運動就形成電流.

1.2.1.2電流具備的條件：一是在電位差，二是電路?定要閉合.1.2.4電阻

1.2.1.3電流強度：電流的大小用電流強度來表示，筆數(shù)值等于單位時間內1.24.1電阻的定義：自由電子在物體中移動受到技它電子的用劍,對于這種

通過導體截面的電荷量，計算公W為1=29電所表現(xiàn)的能力就叫電阻.

/1.242電阻的單位是“歐姆：用字母“R"表示.

其中Q為電荷G:(庫侖)」為時間(秒/$);1為電流強變1.24.3電訊的計算方式為：R”L

1.2.1.4電流強度的單位是?安：用字母“A'表示.常用單位作干安s

(KA)、安(A)、充安(mA)、微安(uA)其中I為導體長度￡為極面積矛為材料電阻率

1KA=K^A1A=105mA1mA=10\JA銅p=0.017鋁p=0.028

1.2.1.5直流電流(恒定電流)的大小和方向不隨時間的變化而變化，用大

寫字母T表示,簡稱宜潦電.歐姆定律

1.3.1歐姆定律是點示電壓、電流、電阻三者關系的基本定律.

1.2.2電壓1.3.2部分電路歐姆定律：電路中通過電阻的電流.與電阻兩端所加的電壓

1.221電JK的形成：物體帶電后具有?定的電位，在電路中任意兩點之間的成正比，與電阻成反比，稱為部分歐婢定律.計算公式為/=[

電位差,稱為該兩點的電壓.K

142.1電阻的并聯(lián)：將電路中若卜個電阻井列連接起來的接法,稱為電

R=yU?IR

阻并聯(lián).

1.3.3金電路歐姆定律：在閉合電路中（包括電源），電路中的電流與電源的1.4.2.2并聯(lián)電路的抬力：各電阻兩端的電壓均相等，即Ui=U2=U>=...

電動勢成正比，與電路中負載電阻及電源內阻之和成反比，稱全電路=Un；電路的總電流等于電路中各支路電流之總和,即I=I,+匕+

b+....I.;電路總電阻R的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，即

歐姆定律.計算公式為/=」一

投+%!=!+1-+』-+._+并聯(lián)負效愈氨總電阻愈小,供亞電

R代RR、R.

其中R為外電固再為內電RLE為電動勢2

流愈大，負荷愈重.

電路的連接（串連、并連、泡連）

1.4.2.3通過各支路的電流與各自電用成反比，即!?=冬

1.4.1串聯(lián)電路

/,公

1.4.1.1電阻串聯(lián)將電阻首尾依次相連，但電漁只有一條通路的連系方法.

電源的并聯(lián)：把所有電源的正極連接起來作為電源的正極.把所

1.4.1.2電路串聯(lián)的特點為電流入；電流相等、呷I=h=12=la...142.4

有電源的負極連接起來作為電源的負極，然后接到電路中.稱為

總電壓等F各電阻上電壓之和，即U?Ui+U2+5…

總電阻等于負載電阻之和，即R=R,+R2+R3…電源并聯(lián).

1JR142.5并聯(lián)電源的條件：一是電源的電勢相等：二是標個電源的內電阻

各電阻1:電床降之比等于其電網(wǎng)比，即?=會，相同.

%?2

1.4.2.6并聯(lián)電源的特點：能張得較大的電流.即外電路的電流等于?流過

各電源的電流之和.

——I???

1.4.3混聯(lián)電路

1.4.1.3電源串聯(lián)：將前一個電源的負極和后一個電源的正極依次連接1.4.3.1定義；電路中即有元件的串聯(lián)乂有元件的并聯(lián)稱為混聯(lián)電路

起來.143.2混聯(lián)電路的計算：先求出各元件串聯(lián)和并聯(lián)的電阻值，內計算電

特點：可以獲得較大的電壓與電源.計算公式為路的點電阻值汕電路總電即值和電路的纜電壓.根據(jù)歐姆定律計

E?E|4-E??E34...?En口出電路的總電流;根據(jù)元件電聯(lián)的分壓關系和元件并聯(lián)的分流

fo■「01?「02?「03+…+ton關系,逐步執(zhí)生出各部分的電流和電壓.

Ei+E2+十…十E.

電功和電功率

5+知+仆+…+%”

電功

1.4.2并聯(lián)電路電流所作的功叫做電功.用符號“A”表示.電功的大小與電路中的電流、

電壓及通電時間成正比，計自公式為A-UIT.I2RT

電動及電能量的單位名稱是焦耳,用符號7"表示；也稱千瓦用人用符號

2.交流電路;

“KWH”表示.1KWH=3.6MJ

單相交流電路

電功率定義：所謂交流電即指其電動勢、電壓及電流的大小和方向都網(wǎng)時間接

電流在型位時間內所作的功叫電功率,用符號“P”表示.計算:公式為一定規(guī)律作周期性的變化、又叫正磁交流電.

單相交流電的產(chǎn)生：線圈在城場中運動旋范，旋傳方向切割磁力線,產(chǎn)生

P，=U]=FRE照應電動勢.

tR單相交流發(fā)電機：只有?一線圈在磁場中運動流轉，電路里只能產(chǎn)生■

電功率限位名稱為“瓦”或“『瓦二用符號MT或-KW'表示:也可稱“馬個交變電動勢,叫單相交流發(fā)電機.由單相交流發(fā)電機發(fā)出的電筋稱為單相交

力.流電.

1馬力=736W1KW=1.36馬力交流電與出流電的比較：輸送方便,使用安全，價格便宜.

電流的熱效應、短路交流電的基本物理量

電流的熱效應瞬時值與殿大值

定義：電流通過導體時，由F自由電子的碰撞，電能不斷的轉變?yōu)闊崮?這電動勢、電流、電壓每瞬時的值稱為瞬時值.符號分別是：電動場-E*.

種電流通過導體時公發(fā)生熱的現(xiàn)象,稱為電流的熱效應.電壓“IT,電流T.

瞬時值中最大值,叫做交流電動最大值.也叫振幅.符號分別是；Em,Im.

血與熱的轉化關系其計算公R為Q=/：K，=W=CfUm.

K周期、城率和角頻率

其中O為導體產(chǎn)生的熱區(qū),W為消抵的電能.周期：交流電每交變一次（或一周）所需時間.用符號T1次示;的位為“杪：

川字母）?表示;T=0.02s

短路

定義：電源通向負載的兩根導找,不以過負我而相互直接接通.該現(xiàn)象稱

之為短路.

婭路分析：電阻（R）變小，電流⑴加大，用公犬表示為/=」一

T-0.02s（China中國）

短路的危害：溫度升高，燒毀設缸發(fā)生火災;產(chǎn)生很K的動力，燒毀電源，頻率：交流電每秒交變的次數(shù)或周期叫做領率,用符號f&示,單位是

電網(wǎng)破裂.H2.

保護措施：安奘白動開關;安裝焰斷蹺.50Hz（China中國）

角領率：單位時間內的變化角度，用"rad/s"（軸杪的角度）去示，單位星形連接"Y"

為3.

相位、初相位、相位差

相位：兩個正弦電動勢的最大值是不是在同一時間出現(xiàn)就叫相位,也可稱相電壓：短個找出兩端的電壓.相電

相角.壓為220V

初相位：不同的相位對應不同的瞬時值，也叫初相用.線電壓；兩條相線之間的電壓.戰(zhàn)電

相位差：在任瞬時,兩個同頻率正弦交流電的相位之差叫相位差.壓為380V

相電JL■線電壓的關系如下：

有效值：止弦交流電的大小和方向隨時在變.用與熱效應相等的直流電

11線=技/相；U相=220V；

流值來表示交流電流的大小.這個值就叫做交潦電的有效值.

Un=380V

純電阻電路：負載的電路.雙電感和電容略去不計稱為純電阻電路.相電流:流過每?相線旭的電流.

用I相表示

純電博電路：由電感組成的電路稱為純電出電路.（三相四線輸出）線電流：流過端成的電流-陽I線襄

示.

純電容電路；將電容器接布.交流電源上組成的電路并略去電路中的一切相電流等卜線電流.

電阻和電感.這種電路稱為純電容電路.

三相交流電路

三相交流電的定義：在磁場中有三個互成角度的線圈同時轉動，電路鳴

就產(chǎn)生三個交變電動勢.這樣的發(fā)電機叫三相交流發(fā)電機，發(fā)出的電叫三相

交流電.每一單相稱為一相.

三相交潦電的特點示例：有一三相發(fā)電機.K每相電動勢為127V,分別求出三和繞組作星形

轉速相同，電動勢相同：連接和三角形連接時的線電壓和和電壓

線圖形狀,匝數(shù)均相同，電動勢的最大伯（6效值）相等：

解：作品形連接時,UyHl-127V,IK線?癡r相-127Vx石

三個電動勢之間互存相位差;8、ec為三相對稱電動勢,計算公式為:

6A=EmSinnt作二角形連接時，U=127V

9e=EmSin（wt-1200）

ec=EmSin（wt-240°）三和電路的功率計算

電?的連接（在實際連接中）單相有功功率：P-IU（純電阻電路）

功率因數(shù)：衡量電潺設備效率島低的一個系數(shù).用Cos。表示.磁的基本知識

對于純電吼電路，Cose=1任一磁鐵均有兩個磁極.即N極（北極用?S極（南極）.同性磁極相斥，異性

對于非純電網(wǎng)電路.Cos0<1磁極相吸.

單相有功功率的沖算公式為（罰公式股化）P=IUCOS0磁場：受到磁性影響的區(qū)域，顯示出穿建區(qū)域的電荷或置于該區(qū)域中的

三相有功功率：不論‘丫*或?△"接法，總的功率等于各相功率之和磁極會受到機械力的作用;也可稱砂鐵能吸鐵的空間.稱為磁場.

三相總功率計憑公式為P=IAUACOS0+IBUBCOS。+IcUcCos=磁材料：硬磁材料一永久磁鐵;收碳材料一電機和電磁鐵的鐵芯.

3

電流的磁效應

對于"Y"接法，因U戰(zhàn)=&/如】戰(zhàn)=I相，則P=3x1,x

定義：載流導體周圉存在右磁場，即電流產(chǎn)生磁場（電能生磴）稱電流的磁

效應.

二°\,3IuUaCOS0磁效應的作用：能腑容易的控制磁場的產(chǎn)生和消失，電動機和測量磁電

氐&人位表的匚作驚理就是磁效應的作用.

通電H物或線附）冏圍磁場（磁力線）的方向判別，可用右手定則來判著：

對于F"接法，因因I段=6U線=U相，則P=3xUex

通電直導線磁場方向的判斷方法：用右手娓住身段，大指指指向電流方

向，則火余四指所指的方向就是僦場的方向.

-二"百I-lUaCose線圖磁場方向的判斷方法：將右手大的指伸百，其余四指沿著電流方向

圍繞我圈，則大拇指所指的方向就是磁場方向.

示例一，某單相電焊機.用鉗衣測出電流為7.5A,川萬能&測出通電導線在磁場中受力的方向，用電動機左手定則確定：伸出左手使拿

電壓為380V.設有功系數(shù)為0.5,求有功功率.心迎著磁力線,即磁力線透直身過掌心，仰直的四指與導找中的電流方向一致,

解：根據(jù)公式P=IUCOS0,已知1=7.5A.U=380V.則9四指成直用的大拇指所指方向就是導我受力的方向.

Gosa-0.5

N'JP=IUCOS0=7,5x380x0.5=1425W電磁感應

感應電動勢的產(chǎn)生：當導體與戚戰(zhàn)之間有相對切割運動時，這個導體就

示例二：某單相電焊機，額定耗電品為2.5KW.軸定電壓為380V.有電動勢產(chǎn)生.

Co$0為0.6，求潁定電流.磁場的瞄通變化盾,網(wǎng)路中就有電勢產(chǎn)生，以上現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象.由

解：根據(jù)公式P-IUCoso.電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢.由感應電動勢產(chǎn)生的電流叫延應

電流.

2500.

則I--------------M1.0A白感：由了?我圈（或網(wǎng)路）本身電流的變化前引起找回（網(wǎng)路）內產(chǎn)生電磁

380x0.6感應的現(xiàn)乳叫自感現(xiàn)衣由白盛現(xiàn)?而產(chǎn)生的矮血電動勢叫做自建電動勢.

互感：在同一導體內設有兩緞線圈，電流通過?組線圈時，餞圈內產(chǎn)生

&電磁和電磁感應;磁通并穿總線I虬而另一組則能產(chǎn)生感應電動勢.這種現(xiàn)象叫做互感

RfL的確定：1.測出R次;2.定出量程范用

例:假定表的量程為

二常用電工儀表和測試的認識及應用AA?1Ajm)

解:因U,=RfL則AixR?*(A?-Ai)xRfL

1.電工儀表的基本原理1xO.1=(10-1)xRfL

磁電式儀表用符號迫?表示.其工作原理為：可動線圈通電時,線圈和永

即RfL■?—■■m

久磁鐵的磁場磁場相互作用的結果產(chǎn)生電磁力，從而形成若動力矩，使指針9<X)

偏轉.交流電流&通過電流互惟器接入

電磁式儀表用符號,'表示，分為吸引中和柞斥型兩種.適川:交流大電流泅Y

吸引型電磁式儀表工作原理：線圈通電后,鐵片被俄化,無論在那種楮況

卜都能使時鐘喉時方向轉動.

撲斥型電磁式儀表1作原理：線圖通電后,動定鐵片被融化，動定鐵片的

同極相對，互相川斥，便動鐵片轉動.

互蜷器的選用：

電動式儀表用符號’’表示.其工作原理為：固定紋圈產(chǎn)生眠場，可動

1）選用穿互速器的匝效必須滿足母找電流，小廣允許電流;

線圖有電流通過時受到安培力作用,使指針呦時針轉動.2）購買配套儀表:例如選用1匝150/5,則選用150/5儀表

2.常用的測量儀表

電匚測量項目：電流、電樂、電用、電功率、電能、領率、功率因素等.電氏測量

電流表和電壓表電壓測錄條件：電壓表必績與液測電流并聯(lián)，電壓信不得由HIM程.

電流測最

電流測量的條件：電流表須與被測電路事聯(lián)：蟲流流量不超過量程.

直接接入，

電流衣宜接接入式適用:交直流優(yōu)壓測量

適用:交百流小電流沌保

自流電源表與分流器接入通過附加電阻加入

適用:擴大儀衣量程適用:擴大儀表量程，般不超過2000V

逋過電流互感器接入

適用:交流高電壓測量

三和總功率：

Pt=Pl+P?4-F

適用于三相三找、

三相四線制

電功率測量

功率我的選用：功率衣大都采用電動式.因為要反映電壓、電流要素，要注：直流電P=UI,交流電P=UICOS0

使實際電壓小丁電壓線閽耐壓，實際電流小丁電流線圈額定電流.電能有單相與三相兩仲電能測華。

接戲守則：符號端接電滁.電流端鈕與電路出聯(lián).電壓端鈕與電路并聯(lián).單相電度表的結構大都居「林應式,像理為：電壓戰(zhàn)同與電流線周產(chǎn)一的

接線圖：碳通分別穿過鋁盤,鋁盤產(chǎn)生盛應渦流,澗流與磁通互相作用,產(chǎn)生一個轉動

力爐MP

單相功率及?:相功率測后接線:

常用測量儀表的使用(萬能表、鉗形袤、兆歐表)

萬用表的使用

萬川表的外形及結構：萬用表由表頭、測量歧路、轉換開關,面板及表

殼組成.

萬用表常用符號說明：

V：直流電壓(DCV)Q：電阻映姆

V：交流電壓(ACV)K：1000

小'nA：直流電流8：無窮大

萬用表的技術數(shù)據(jù)鉗形表的使用

各數(shù)據(jù)說明一A：1.5出流準確度;B：2.5交流準fft度;C；N2KV鉗形表的構造：可希成電流互感端與電流表合二為一的儀表.

表示2KV耐壓試駛；D：45-1000Hz交痛事率的范圍;E：丸20000測量方法：選用適當?shù)睦锍?，把導線放入鉗口，讀出讀數(shù);當被測電流太小

Q/V-交5000QA/我示是植度.時,可杷導線多繞鉗口幾圈進行測量;電流值必須用下式讀出，即電流值

萬用表的使用

讀敢

使用前的推備T作:?兩

檢育衣筆的安裝,紅筆裝中字孔,黑筆裝'?'字孔;如果有較大的電流、電

樂的測量時接成孔，一般黑筆不動，紅篤裝入對角接線孔；注意事項

機械調有旋針1.測量前調等作用；測盤前不知道電流的大小，必須選用最大厘畦測試；

電調等,測電阻時調零用.如果不能調苦,就表示力用表內電池即將耗盡.測量時只能放入一條導線時,不能多戰(zhàn)同時測員;防止觸電或短路事故.

應將電池更換：

電陰的測氏選后程X1.X10.X100.X1K.X10K,X100K;兆歐表的使用

短接兩衣筆調零；兆歐表應接電氣設備的電n:等級選用，不要使用酒量范圍過多地起出被

把我筆穆丁網(wǎng)測電阻兩端；測絕緣的數(shù)值，以保證讀數(shù)準硼.特別注意，不要用輸出電壓太高的兆歐發(fā)測

低壓電氣設備，否則就有把設名絕緣擊算的危&.

讀數(shù):電阻值二刻度數(shù)值X倍率；兆歐表上有三個接線柱.‘淺'接線柱I'在測景時與被測物和大地絕緣的

測后電潦、電壓導體部分相接;'的'接我柱與被測物外殼或以它部分相接;第：.接線柱‘保護

根據(jù)被測對々，格轉換開關旋至所需位置；(G)'或者?屏’,只有被測物衣而漏電很嚴用的情況下使用.

電壓測品川并聯(lián)接入方式,電流測信用串聯(lián)接入方式;在測盤前就將被測物斷電并放電，而兆歐表應作一次開路和短路的試驗.

測直流時紅筆按黑筆接；；旋到頓定轉速時，指針應指到8.短接，淺,路和‘接地?兩極.指針應指到o.

使川兆歐表時.應注克遠離大電流的8體和臺外磁場的場合,M時放平勿

員程

讀數(shù)1文際數(shù)值一刻展數(shù)值X.例如量程為500V闋搖動兆歐表本身，以免般響波數(shù).

刻度數(shù)值依大值

搖動手柄,應將轉速保持在規(guī)定的范圍內，一般砥分鐘120轉左右，手柄應

搖到指針稔定.

度數(shù)值為200V,則實際數(shù)值=200X—.=400V

250如祓測設備短路,去針指表。時,應立即停止就動手柄，以免兆歐衣過熱

注意小項燒壞.

萬用表用完后應將轉換開關打在交流電壓檔或將其打在標有’OFF"的測試完畢,應將被測物放電，未放電時不可用手觸及被測部分和進行拆統(tǒng)

位置上，以免下次用時將走針打環(huán)或將去燒壞.工作.

萬用表的電池應根據(jù)使用頻率的多少及時檢杳，以免沒電篇電液流出出

腐他電極或元件,導致萬用表偵環(huán).應將電池取出保管.

三低壓電器及成套裝置的山8

1.低壓電器分類定義及作用：用于切換控電路,通過它未發(fā)出指令或信號以便控制電力

定義；殳流1200V或直流1500V以下的電力線路中起控制四15及保護拖動系統(tǒng)及其它控制對象的起動、運轉、件止誠狀態(tài)的改變,它是一種專n

作用的電氣元件稱為低壓電器.發(fā)送動作命令的電器.

低壓電器可分為低壓配電電器和低壓控制器兩類：特性：主要用※控制電磁開關（維電器、接觸器等）電磴線圈與電源的

低壓配電電器：此類電器包括刀開關、轉換開關、熔斷器、自動開關和接通和分斷.

保護韁電器，I：要用于低壓配電系統(tǒng)中,要求在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況卜動作種類：按其功能可分為控制按鈕（按鈕開關）、方能話換開關、行程開

準確、，作可靠、有足夠的熱松定性和動槍定性，關、主令控制器、其它主令器（如腳踏開關、倒順開關等）.

低壓桎制電器包括控制維電器、接觸器、起動器、控制滯、調壓器、主接觸器

令電器、變陽器和電磁鐵，主要用于電力傳流中，要求壽命長、體枳小、函接觸器的定義：是可以遠距離頻繁地門動控制電動機的起動、運轉與仲

量輕和工作可靠。止的一種電鼎.

低壓電器的正確選用：分類：接觸器按其所控制的電流種類分交流接觸器與直流接觸器曲種.

安全原則：使用安全可靠是對任何開關電器的展本要求：保證電路和川結構組成：觸火系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng).磁系統(tǒng).外殼、輔助觸頭（逋常兩對

電設備的可靠運行是使生產(chǎn)和生活得以正常運行的更要保障-以匕常開和常閉）

經(jīng)濟原則：經(jīng)濟性考慮可分開關電網(wǎng)本身的經(jīng)濟價值和使用開關電器產(chǎn)工作原理：鐵芯上的線圈通過電流產(chǎn)生磁勢吸引活動的布鐵，逋過杠桿

生的價值.前考要求選擇的合理、適用：后者則考慮在運行中必須可兜，不使動觸頭與靜角頭接觸以接通電路.

因故障造成停產(chǎn)或損壞設冬、危及人身安全等構成的經(jīng)濟損失.

低壓電器通用種類的分類：熱塔電器

刀開關作用：陽以保護電動機的過我及對其它電氣設的發(fā)熱狀態(tài)的控制.

作用：用于設法配電中隔離電源，也可用于不相繁的接通與分斷額定電分類：雙金屬片式和熱敏電阻式

流以下負故.結構細成：雙金屬片、加熱元件、導板、常開或常田靜旭頭、復位謂節(jié)

特性：不能切斷故障電流，只能承空故障電流弓I起的電功力。螺釘、調節(jié)旋鈕,壓貸、推桿等

轉換開關工作原理；利用電流熱效應，使觸點動作.

作用；是供兩種或兩種以上電源或負我轉換用的電器.自動開關（空氣斷路器）

特性：可使控制網(wǎng)路或測品線路簡化.并避免操作上的失誤.作用：當電路發(fā)生過轂、短路和欠壓等不正常情況時.能白動分蜥