1、0家电维修培训资料师宗县疾人家电维修培训班二零一六年四月1第一部分 电工基本知识直流电路电路电流流通的路径。直流电路 直流电源供电的电路。 11 电路及基本物理量一、电路的组成及作用1电路的组成电源为电路提供电能的设备。负载又称用电器，其作用是将电能转变为其他形式的能。导线起连接电路和输送电能的作用。控制装置 主要作用是控制电路的通断。2电路的作用一是进行电能的传输和转换；二是进行信息的传输和处理。3电路的三种状态通路电路构成闭合回路，有电流流过。 开路电路断开，无电流通过，也称 断路 。 短路电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。二、电流1电流的形成 电荷的定向移动形成电流。2电流的大小 单
2、位时间内通过导体横截面的电荷量，即：tQI23电流的方向习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向，自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。直流大小和方向都不随时间变化 。交流大小和方向都随时间作相应变化。 电流的基本单位：安培，简称安（A） 。电流的常用单位：毫安（mA） ，微安（A）; 110 3 mA 10 6A 三、电压、电位和电动势1电压电压电场力将单位正电荷从 a 点移到 b 点所做的功，称为 a、b 两点间的电压，用 Uab 表示。单位为伏特（V） 。电压的基本单位：伏特（V） 。电压的常用单位：千伏（KV） ，毫伏（mV） ，微伏（V） 。 1V10 3 mV 106V10 -
3、3KV2电位电位电路中某一点与参考点之间的电压。单位为伏特（V） 。电压电路中任意两点之间的电位差，又称电位差。3电动势电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移向正极的能力，符号为 E，单位为伏特（V ） 。4电压的测量（1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。（2）电压表必须并联在被测电路的两端。3（3）直流电压表表壳接线柱上标明的 “” “”记号，应和被测两点的电位相一致，即“”端接高电位， “”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。（4）合理选择电压表的量程，方法和电流表相同。3.电功率（1）电能及其转换电源发出的电能大小：实际工程计算中，电能的单位常
4、常用千瓦小时（KWh）来表示，1 千瓦小时俗称 1 度电。（2）电功率 P单位时间内，电路中产生或消耗的电能叫做电功率，简称功率。电功率的基本单位：瓦特（W） 。常用的单位：千瓦（KW） ，毫瓦（mW ） ，微瓦（ W） 。1W 103 mW10 6W10 -3KW在实际运算中，若 P0，则该元件为负载，P 为实际消耗的功率；若 P0，则该元件为电源，P 是电源发出的功率。12 电阻一、电阻与电阻率电阻导体在通过电流时对电流起的阻碍作用。电阻常用 R 表示，单位为欧姆（ ） 。1 M=103 k 1 k=103电阻计算公式：SlRtIUQWSS WLtL4电阻率计算公式中的比例常数 ，单位为欧
5、姆米，简称欧米（） 。电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻器的主要指标标称阻值 电阻器的标准电阻值。允许偏差 电阻真实值与标称值之间允许的误差值。额定功率 也称标称功率 ，指在一定条件下，电阻器长期连续工作所允许消耗的最大功率。13 欧姆定律部分电路欧姆定律部分电路 只含有负载而不包含电源的一段电路。部分电路欧姆定律 导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。二、全电路欧姆定律全电路含有电源的闭合电路，包括用电器和导线等。 内电路电源内部的电路。内电阻电源内部的电阻，简称 内阻。外电路电源外部的电路。RUI5外电阻外电路中的电阻。全电路欧姆定律 闭合电路中的电流与电源的电动势成
6、正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。14 电功与电功率一、电功电功电流所做的功，简称 电功（即电能） ，用字母 W 表示。1 kWh = 3.6106J二、电功率电功率电流在单位时间内所做的功，用字母 P 表示，单位为瓦特（W ） 。纯电阻电路中一、负载的额定值额定电流、额定电压和额定功率 电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率。内外 UIrREI UItUItWP RUItP226额定工作状态 电气设备在额定功率下的工作状态，也叫满载。轻载低于额定功率的工作状态。过载高于额定功率的工作状态，也叫 超载 。二、负载获得最大功率的条件负载电阻与电源的内阻相等
7、，即 R=r。负载与电源匹配 负载电阻与电源内阻相等。15 电阻的串联和并联一、电阻的串联串联电路 把多个元件逐个顺次连接起来所组成的电路。 串联电路的特点：（1）电路中流过每个电阻的电流都相等。（2）电路两端的总电压等于各电阻两端的分电压之和，即U =U1U 2U n（3）电路的等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻之和，即R=R1R 2R n （4）电路中各个电阻两端的电压与它的阻二、电阻串联电路的应用nRURU217应用：三、电阻的并联并联电路 把多个元件并列地连接起来，由同一电压供电。并联电路的特点：8（1）电路中各电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压。 （2）电路的总电流等于流过各电
8、阻的电流之和，即（3）电路的等效电阻（即总电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即（4）电路中通过各支路的电流与支路的阻值成反比，即应用：（1）每个负载都是一个可独立控制的回路，任一负载的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。（2）获得较小阻值的电阻。（3）扩大电流表的量程。16 基尔霍夫定律复杂电路 不能用电阻串、并联化简求解的电路。基尔霍夫第一定律二、基尔霍夫第二定律基尔霍夫第二定律又称回路电压定律。它指出：在任一闭合回路中，各段电路电压降的代数和恒等于零。U = 0常用电子元件知识1、电阻的封装形式nIII21 nRR121 nIIII 21出进 II91 电阻器概述电阻器在所有的电子设
9、备中是必不可少的，在电路中常用来进行电压、电流的控制和传送。电阻器通常按如下方法进行分类：按材料分：主要有碳质电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。按结构分：主要分为固定电阻和可变电阻。按用途分：有精密电阻、高频电阻、高压电阻、大功率电阻、热敏电阻等。2、电阻的电器符号3、电阻的参数：电阻值 ：阻值用来表示电阻器对电流阻碍作用的大小，用欧姆表示 。除基本单位外，还有千欧和兆欧。它们之间是 1000 倍在关系 功率：功率用来表示电阻器所能承受的最大电流，用瓦特表示，有 1/16W ， 1/8W ， 1/4W ， 1/2W ， 1W ， 2W 等多种。见下图所示 4、电阻值标注1) 直标法：是指
10、在电阻表面直接标记电阻值。如 1.2、2.7k 、10k5% 等。2）色环标注法用颜色环代表电阻的阻值和误差。不同颜色代表不同的标称值和偏差.有四色环电阻和五色环电阻.见下图所示: 10四色环电阻的读数规律： D D M T（数字- 数字-10 的指数-误差）四色环电阻的阻值为：2210 0 5%=225%例：电阻四色环： 黄紫 棕 金 4 7 101 5% 4705%五色环电阻的读数规律： D D D M T （数字 - 数字- 数字-10 的指数-误差）五色环电阻的阻值为：25610 0 1%=2561%11例：电阻五色环为 紫 绿 黑 银 棕 7 5 0X 102 1% 7.51%电阻五
11、色环为 红紫 绿 红 棕 2 7 5 X102 1% 27.5K1%电阻五色环为 红绿 兰 黑 棕 2 5 6 X102 1% 25.6K1%磁场与电磁感应一、磁体及其性质磁性某些物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质。磁体具有磁性的物体。 磁极磁体两端磁性最强的部分。指北的磁极称北极（N） ，指南的磁极称南极（S） 。 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。二、磁场与磁感线1磁场 磁场在磁体周围的空间中存在的一种特殊物质。磁极之间的作用力就是通过磁场进行传递的。 2磁感线磁感线 磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的磁针 N 极所指的方向。
12、 磁感线的方向：在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体内部由 S 极指向 N12极。均匀磁场 在磁场的某一区域里，磁感线是一些方向相同分布均匀的平行直线。三、电流的磁场 电流的磁效应 电流产生磁场的现象。1直线电流产生的磁场右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 2环形电流产生的磁场右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指方向跟电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是通电螺线管的磁场北极的方向。22 磁场的主要物理量磁感应强度磁感应强度 在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，所受电磁力 F 与电流 I 和导线
13、长度 l 的乘积 Il 的比值，用 B 表示，单位为特斯拉，简称特（T） 。IlFB13二、磁通磁通设在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与 S 的乘积定义为穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用 表示。 = BS 磁通的单位是韦伯（Wb） ，简称韦。这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通，所以磁感应强度又称磁通密度，并且用 Wb/m2 作单位。23 磁场对电流的作用电磁力通电导体在磁场中受到的力，也称安培力。一、磁场对通电直导体的作用1方向的判别 左手定则平伸左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入掌心，并使
14、四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。2大小的计算SBsinFBIl14=90时，电磁力最大。=0 时，电磁力最小。当电流方向与磁场方向斜交时，电磁力介于最大值和最小值之间。通电平行直导线之间的作用通入同方向电流的平行导线相互吸引通入反方向电流的平行导线相互排斥三、磁场对通电线圈的作用直流电动机原理24 电磁感应一、 电磁感应现象15将一条形磁铁放置在线圈中，当条形磁铁静止时，检流计的指针不偏转，但将条形磁铁迅速地插入或拔出时，检流计的指针都会发生偏转，说明线圈中有电流。利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。条形磁铁插入和拔出线圈时产生感
15、应电流，产生感应电流的电动势称为感应电动势。二、 楞次定律楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。 三、法拉第电磁感应定律线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。单匝线圈产生的感应电动势的大小：N 匝线圈产生感应电动势的大小：四、直导线切割磁感线产生感应电动势 tetNe161感应电动势的方向右手定则 平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。2感应电动势的大小25 自感一、 自感现象合上开关， HL2 比 HL1 亮得慢 断开开关，灯泡闪亮一下才熄灭 当
16、线圈中的电流发生变化时，就会产生感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化。17自感这种由于流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象称为自感现象，简称自感。自感电动势 自感现象中产生的感应电动势，用 eL 表示，自感电流用 iL 表示。 二、 自感系数自感磁通 自感电流产生的磁通。自感系数（简称电感） 衡量不同线圈产生自感磁通的能力，用 L 表示，单位为亨利（H） 。三、 自感电动势自感现象是电磁感应现象的一种特殊情况，遵从法拉第电磁感应定律。四、线圈 L 所储存能量 线圈的电感反映了它所储存磁场能量的能力。26 互感一、互感现象和互感电动势在开关 SA 闭合或断开瞬间以及改变
17、RP 的阻值，检流计的指针都会发生偏转。这是因为，当线圈 A 中的电流发生变化时，通过线圈的磁通也发生变化，该磁通的变化必然又影响线圈 B，使线圈 B 中产生感应电动势和感应电流。 INLLIet2L1IW18互感由一个线圈中的电流发生变化而在另一线圈中产生电磁感应的现象。 互感电动势 由互感产生的感应电动势，用 eM 表示。 线圈 B 中互感电动势的大小不仅与线圈 A 中电流变化率的大小有关，而且还与两个线圈的结构以及它们之间的相对位置有关。当两个线圈相互垂直时，互感电动势最小。当两个线圈互相平行，且第一个线圈的磁通变化全部影响到第二个线圈，这时也称全耦合，互感电动势最大。二、互感线圈的同名
18、端SA 闭合瞬间， A 线圈有电流 I 从 1 端流进，根据楞次定律，在 A线圈两端产生自感电动势，极性为左正右负。利用同名端可确定 B 线圈的 4 端和 C 线圈的 5 端皆为自感电动势的正端。 电容器电容器是由两个金属电极，中间夹一层电介质构成的电子元件。简单地讲，电容器是储存电荷的容器。电容器能储存电荷，在这一点上与电阻器不同，理论上讲电容器对电能无损耗，而电阻器则是通过自身消耗电能来分配电能。 电容器电路符号tIMe1219最常用的一般电容器电路符号，这种电容器的两根引脚没有正负之分，在电子电路中这种电容器的容量较小，一般为小于1F 。 我国目前国标规定的有极性电容器的电路符号。在电子
19、电路中，容量大于( 等于 ) 1F 的电容器采用电解电容，由于这种电容器制造上的缘故，电容器的两根引脚有正负之分，图中用+号表示正极性引脚。在使用中，这种电容器要求正极引脚接电路中的高电位，负极接低电位。电容器的结构当通过外电路给电容器充电后，假设使电容器上极板带正电荷，在下面极板上也有等量的负电荷。在去掉外电路后，理论上讲电容器将永久性储存这些电荷，所以讲电容器相当于一个能装电荷的容器。电容器的容量单位电容量的单位是法拉(F),简称法。通常法的单位太大，常用它的百万分之一作单位，称为微法(F) ，更小的单位是皮法(pF),它们之间的关系是IF=106F 1F=10 6 pF电容器的分类电容器
20、按所用电介质可分为以下几类：20固体有机介质电容器 如纸介电容器、有机薄膜介质电容器、纸膜复合介质电容器。固体无机介质电容器 如云母电容器、陶瓷电容器，玻璃电容器、玻璃釉电容器等。电解电容器 如铝电解电容器、钽、铌电解电容器等。 气体介质电容器 如空气电容器、充气电容器，真空电容器等 液体介质电容器 这种电容器目前已应用不多，它的介质采用矿物油或电容量 标注方法 电容量 标注方法0.1pF p1 1F 1 0.59pF P59 5.9F 5 91pF 1p 33F 33 5.9pF 5p9 590 F 590 100pF 100p 1000F 1m1000pF 1n 5900F 5m93300
21、pF 3n3 33103F 33m5900pF 5n9 590103 F 590m59000pF 59n 1F 1F330000pF 330n 3.3F 3F3590000pF 590n 5.9F 5F921合成液体。 电容器按照是否可调整还可分类为：固定电容器、可变电容器、微调电容器电容器的标注方法 直标法：电容器的直标法与电阻器的直标法一样，在电容器外壳上直接标出标称容量和允许偏差，如 6800pF10% 色标法：电容器色标法有多种形式，因种类不同而有所不同。例如有的是标出三条色带，前两条表示有效值，第三条表示倍乘。 字母数字混标法：采用单位字头字母来表示标称容量。电容器字母数字混标法示例
22、三位数表示法三位数表示法：电容器的三位数表示法是用三个整数来表示标称容量，再用一个字母表示允许偏差，如 104k、512M 等。 在三位数表示法中，前两位数是表示有效值，第三位数为倍乘，即 10 的多少次方。对于非电解电容器，其单位为 pF,而对电解电容器而言单位为 F 。容量 1800pF 偏差 5% 耐压值 2000V允许偏差字母含义字母 D F G J K M N P S Z22允许偏差%0.5 1 2 5 10 20 30 +100-20 +50-20 +80-20 电容器三位数表示法举例标称 100 的电容容量为 10100=10pF. 标称 223 的电容容量为 22103=220
23、00 pF=0.022F 电解电容 100 容量为 10100=10F 电解电容 010 容量为 01100=1100=1F 四位数表示法电容器的四位数表示法用四位整数来表示标称容量。当用整数表示时单位为 pF；用小数表示量单位为 F 。2200 为 2200pF； 0.056 为 0.056F 有时用小于四位数表示标称容量，如 3 为 3 pF 电感器根据电学原理，任何通过电流的电路周围都有磁场存在。当电路内电流发生变化时，电路周围的磁场也随之变化。按照电磁感应定律，磁场的变化将在导体内引起感应电动势。电路内电流变化时产生感应电动势的现象，称为自感应。电感就是用来表示自感应特性的一个量，它表
24、示某一回路通过一定电流时所建立的自感磁通量与该电流的比值。电感器分类电感器件通常分为两类：一类是应用自感作用的电感线圈；电感线圈是用导线在绝缘骨架上单层或多层绕制而成的一种无线电元件。23电感线圈具有阻碍交流电通过的特性，其呈现的阻碍作用可用感抗来表示表示。另一类是应用互感作用的变压器电感器电路符号表示没有铁芯或磁芯的电感器，也可以用来表示扼流圏是有铁芯或磁芯的电感器电感量及允许偏差电感量是表征线圈的一个重要参数，通常线圈的匝数愈多，电感量愈大。此外，电感量大小与有无磁芯及磁芯位置和材料有关。 电感量的标称系列为1、1.2、1.5、1.8 、2.2、2.7、3 、3.3、3.9、4.7、5.6
25、、6.8 、8.2。电感量的常用单位为 H(亨) 、mH(毫亨)和 H(微亨)。 1H=1103mH=1106H 电感器标注方法直标法直接将电感量标在电感器外壳上，并同时标允许偏差。文字符号法用文字符号表示电感的标称容量及允许偏差，当其单位为 H 时用 R 作为电感的文字符号，其它与电阻器的标相同。数码表志法电感的数码标示法与电阻器一样，前面的两位数为有效数，第三位为倍24乘，单位为 H。 色标法电感器的色标法多采用色环标志法，色环电感识别方法与电阻相同。色环电感中前面两条色环代表有效值，第三条色环代表倍乘。二极管的分类、型号和参数1分类（1）按材料分：硅管、锗管（2）按 PN 结面积：点接触
26、型（电流小，高频应用） 、面接触型（电流大，用于整流）（3）按用途：如图所示。整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。变容二极管：利用反向偏压改变 PN 结电容量的二极管。2型号举例如下：整流二极管 2CZ82B ；稳压二极管2CW50 ；变容二极管 2AC1 等等。25第三章 正弦交流电路31 交流电的基本概念一、什么是交流电 交流电与直流电的根本区别：直流电的方向不随时间的变化而变化，交流电的方向则随时间的变化而变化。 二、交流电的产生 交流发
27、电机原理示意图 当线圈在匀强磁场中以角速度 逆时针匀速转动时，线圈将产生感应电动势。设磁感应强度为 B，磁场中线圈的长度为 l，则当线圈旋转至与磁感线的夹角为 时，其单侧线圈所产生的感应电动势为e=Blvsin，即 e= Blvsint 整个线圈所产生的感应电动势为 e = 2BlvsintE msint 式中，E m 2Blv，为感应电动势的最大值。26三、正弦交流电的周期、频率和角频率 周期-T; 频率 -f; 角频率四、正弦交流电的最大值、有效值 最大值 正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值，又称峰值、幅值。最大值用大写字母加下标 m 表示，如 Em、U m、I m。 有效值 使交流
28、电和直流电加在同样阻值的电阻上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。27有效值用大写字母表示，如 E、U、I 。 有效值= 21最大值0.707 最大值 五、正弦交流电的相位与相位差 相位 正弦量在任意时刻的电角度，也称相位或相角，用 表示，它反映了交流电变化的进程。式中 为正弦量在 t = 0 时的相位，称为初相位，也称初相角或初相。相位差两个同频率交流电的相位之差，用符号 表示。超前 e1 超前 e2 28同相 e1 与 e2 同相 反相 e1 与 e2 反相正交 e1 与 e2 正交正弦交流电的三要素 最大值、角频率和初相位。正弦交流电的最大值反映了正弦量的变化范围。角频率反映了正弦量的变化快慢。29初相位反映了正弦量的起始状态。32 正弦交流电的相量图表示法33 纯电阻交流电路纯电阻电路 交流电路中只考虑电阻的作用。 一、电流与电压的相位关系 相量图 波形图二、电流与电压的数量关系 在纯电阻电路中，电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都符合欧姆定律。四、 功率瞬时功率 任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬时值的乘积，用 PR 表示。tUusinm RtUuisinmRUImRUItRU2msin
