1、电工常识,维修电工培训,培训学习目标,了解直流电路中的基本概念；掌握欧姆定律在实际电路中的应用；掌握串、并联电路的特点；熟悉电功与电功率的知识。,第一章 直流电路,第一节 电路及基本物理量 一、电路 二、电路中几个物理量第二节 欧姆定律及其应用 一、部分电路欧姆定律 二、全电路欧姆定律 三、电阻的串并联第三节 电功与电功率 一、电功与电功率 二、焦耳定律 三、负载的额定值复习思考题,目 录,一、电路,第一节 电路及基本物理量,电路的定义：电流的通路称为电路,电路的组成：电源、负载和中间环节（连接导 线、控制装置等）三部分组成。,电源是电路中提供电能的装置，含有交流电源的电路叫交流电路，含有直流
2、电源的电路叫直流电路。常见的直流电源有干电池、蓄电池及直流发电机等，如图1-1所示。,图1-1 常见的直流电源,负载是各种用电设备的总称，它是将电能或电信号转换为需要的其他形式的能量或信号的器件。如电灯能将电能转换为光能，电动机能将电能转换为机械能，电视机能将电磁波信号转换为视听信号等，如图1-2所示。,图1-2 常见的负载,连接电源和负载的部分统称为中间环节，起传输和分配电能的作用。中间环节包括导线和电器控制元件等。导线是连接电源、负载和其他电器元件的金属线，常用的有铜导线和铝导线等，如图1-3所示。电器控制元件是对电路进行控制的电器元件，如图1-4所示的空气开关及熔断器等 。,图1-3 各
3、种导线,空气开 熔断 图1-4 电器控制元件,电路的主要功能： 1、进行能量的转换、传输和分配。 2、实现信号的传递、存储和处理。,电路的三种状态,（a）通路状态（b）断路状态（c）短路状态,图1-5 电路的三种状态,图1-7 电路的开路状态,图1-8 电路的短路状态,图1-6 电路的通路状态,二、电路中几个物理量,1.电流,电荷有规则的定向移动称为电流。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少。电流I 可用公式表示为: I=Q/t,第一节 电路及基本物理量,电流不仅有大小，而且有方向，习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的方向。,图1-2 电流的正负 a)I0 b)I0,第一节
4、 电路及基本物理量,2.电压,电压又称电位差，是衡量电场力做功本领大小的物理量。电压U 可用公式表示为：,UAB=WAB/Q,电压和电流一样，不仅有大小，而且有方向，即有正负。,图1-3 电压方向的表示方法 a)箭头表示法 b)电位表示法 c)下标表示法,第一节 电路及基本物理量,3.电动势,在外力（非静电力）作用下，单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所做的功，称为该电源的电动势。电动势E 可用公式表示为： E=WQ,第一节 电路及基本物理量,4.电阻,导体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻R 可用公式表示为：,讨论： （1）电阻元件电路符号为： （2）电阻单位为。 （3）电阻元件为耗能元件。
5、 （4） R=0，为短路， R=，为开路。,第二节 欧姆定律及其应用,一、部分电路欧姆定律,图1-4 部分电路,I=U/R 或 U=IR,部分电路欧姆定律公式有：,部分电路是指不包含电源的部分电路。,部分电路 欧姆定律揭示了电路中电流、电压、电阻三者之间的联系，是电路分析的基本定律之一，应用非常广泛。,二、全电路欧姆定律,全电路是指含有电源的闭合电路。,全电路欧姆定律可表述为：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。,I=E/(R+r) 或 E=IR+Ir,全电路欧姆定律公式有：,图1-5 全电路,又可表述为：电源电动势在数值上等于闭合电路中内、外电路电压降之和。,三、电
6、阻的串并联,在电路中，若两个或两个以上的电阻依次相连，组成一条无分支电路，这种连接方式叫做电阻的串联。,图1-6 两个电阻串联电路,1. 电阻的串联,1、串联电路中各流过的电流都相等 I=I1=I22、电路两端总电压等于各电阻两端电压之和。3、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。4、各电阻值分配的电压与各电阻值成正比。,串联电路的特点：,图1-7 两个电阻的并联电路,两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，这种连接方式叫做电阻的并联。,1. 电阻的并联,1、并联电路中各电阻两端的电压相等 U=U1+U22、并联电路的总电流等于各电阻中的电流之和 I=I1+I23、并联电路中
7、的总电阻的倒数，等于各电阻中的倒数之和 1/R=1/R1+1/R24、并联电路中，各支路分配的电流与各支路电阻值成反比 I1=IR/R1 I2=IR/R2,电阻并联的特征：,第三节 电工与电功率,一、电工与电功率,电流在单位时间内所做的功，称为电功率，简称功率。功率P 可用公式表示为： P=W/t,把电能转换成其他形式能的过程，称之为电流做功，简称电功。电动势W 可用公式表示为： W=UQ=IUQ 或 W=I2Rt 或 W=U2/Rt,二、焦尔定律,电流通过某段导体时所产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比，这一定律称为焦耳定律。其数学表达式为： Q=I2Rt,三、负载的额定值,我
8、们把电气元器件和电气设备安全工作时所允许的最大电流、电压和电功率分别叫做额定电流、额定电压和额定功率。,第二章,磁与电磁,培训学习目标,理解磁场几个物理量的意义，掌握电流的磁场的概念；熟练掌握楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用；了解自感和互感的基本知识。,目 录,第一节电流的磁场一、磁的基本知识二、电流磁场的产生第二节磁场对电流的作用一、磁场对通电直导体的 作用二、磁通三、磁感应强度,第三节电磁感应定律一、电磁感应现象及其产生条件二、电磁感应定律第四节自感、互感和涡流一、自感二、互感三、涡流,第一节 电流的磁场,一、磁的基本知识,同名极互相排斥，异名极互相吸引。,图2-1 人造磁体 图2-2
9、磁针 图2-3 磁感应线,二、电流磁场的产生,电流与其产生磁场的方向可用安培定则（也称右手螺旋定则）来判断。,图2-4 直线电流产生的磁场,图2-5 环形电流产生的磁场,第二节 磁场对电流的作用,一、磁场对通电直导体的作用,电磁力F 的大小与导体电流大小成正比，与导体在磁场中的有效长度及载流导体所在位置的磁感应强度成正比。即： F=BILsin,载流直导体在磁场中的受力方向，可用左手定则来判别。,图2-6 左手定则,二、磁通,通过与磁场垂直的某一面积上的磁力线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通，用字母表示。,三、磁感应强度,垂直通过单位面积的磁力线的数目，叫做该点的磁感应强度，用字母B表
10、示。在均匀磁场中，磁感应强度可表示为：B=/S,第三节 电磁感应定律,一、电磁感应现象及其产生条件,当导体相对于磁场运动而切割磁力线或者线圈中的磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感应电动势。若导体或线圈构成闭合回路，则导体或线圈中将有电流流过。,图2-7 条形磁铁插入和拔出线 圈时产生感应电流 a)磁铁插入线圈时的情况 b)磁铁拔出线圈时的情况,二、电磁感应定律,1.楞次定律,具体步骤,图2-8 右手定则,首先判断原磁通的方向及其变化 趋势（增加或减少）。确定感应电流的磁通方向应和原 磁通同向还是反向。根据感应电流产生的磁通方向， 用右手螺旋定则确定感应电动势 或感应电流的方向。,二、电磁
11、感应定律,2.法拉第电磁感应定律,设通过线圈的磁通量为，对于单匝线圈，其感应电动势为：e=/t 对于N匝线圈，其感应电动势为：e=N/t对于在磁场中切割磁力线的直导体，其感应电动势为：e=BLvsin,一、自感,第四节 自感、互感和涡流,由流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象，简称自感，而自感现象产生的电动势称做自感电动势。,图2-9 自感现象,二、互感,由于一个线圈中的电流发生变化，而在另一线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象，简称互感。,图2-10 互感现象,三、涡流,由于铁心可看作一个闭合回路，因而在感应电动势作用下产生感应电流。这种感应电流是在整块铁心中流动，形如水中的漩涡，故称做涡流。,图2-11 涡流 a)整块铁心 b)硅钢片叠压铁心,结束,
