电工基础知识【PPT课件】 .ppt

电工基础知识 课件 第一章 电路的基本概念和基本定律 第一节 电路和电路模型 第二节 电路的基本物理量 第一节 电路和电路模型 一、电路 1.定义 电流流过的途径 2.组成 电路由三部分组成: (1)电源:能将其它形式的能量转换成电能的设备 (2)负载:所有电器 (3)中间部分:控制及连接部分(如导线,开关等) 3. 基本作用: (1)实现电能的传输与转换 (2)传递和处理信号 二.电路模型 1. 各部分的理想化模型如图所示: 电阻 电容 电感 2.电路模型:由理想化元件构成的电路。 3、电路的工作状态 电路有三种工作状态如下 图所示: (a)电源与负载构成闭合回路,电源处于有载工作 状态,电路中有电流流过。 (b)当a、b两点间用导线相连时,称电阻r1被短路。a、 b 间导线称为短路线,短路线中的电流叫短路电流。 注:短路可分为有用短路和故障短路,故障短路往往会造成电路 中电流过大,使电路无法正常工作,严重的会产生事故。 (c)开关s断开或电路中某处断开,切断的电路中没有电流流过,此 时的电路称为开路。开路又叫断路,断开的两点间的电压称为 开路电压。 注:开路也分为正常开路和故障开路。如不需要电路工作时,把 电源开关打开为正常开路;而灯丝烧断,导线断裂产生的开路为 故障开路,它使电路不能正常工作。 第二节 电路的基本物理量 一、电流 1、定义:电荷的定向运动 2、电流是一个矢量既有大小又有方向 方向:正电荷运动的方向 大小:用电流强度来表示,电流强度是指单位时间 内通过导体横截 面的电荷量。电流强度习惯 上又常被简称为电流。 3、根据电流的大小和方向随时间变化情况,电流基本分类: 3.1.恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流,简称直流。 简写作“dc”,用“i”表示。 3.2.交变电流在一个周期内,电流平均值为零的周期性变动电流称为 交变电流,简称交流,简写作“ac”。 4.电流的计算公式: 直流的计算公式: 交流的计算公式: 5.电流的单位:安培(a)(国际单位制) 1安培表示1秒内通过截面的电荷量为1库仑。 常用单位还有千安ka,毫安ma,微安a 二、电压、电位和电动势 1、电压 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路 中任意两点之间的电位差,称为该两点的电压. 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位 随参考点不同而改变. 电压的单位是 “伏特”,用字母 “u”表示.常用单位 有: 千伏(kv) 、 伏(v)、毫伏(mv) 、微伏(uv) 1kv = 103v 1v = 103 mv 1mv = 103 uv 2、电位 电位的定义:在电路中任选一点为参考点,则某点到参考 点的电压就叫做这一点(相对与参考点)的电位。 电位的表示:参考点在电路图中用符号“”表示。 (在工程技术中则选择大地、机壳等作为参考点) 电位与电压的关系 两点间的电压就是该两点电位之差,电压的实际方向是 由高电位点指向低电位点,有时也将电压称为电压降。 3、电动势 (1)电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为它能使 电路两端维持一定的电位差.这种电路两端产生和维持电 位差的能力就叫电源电动势. (2)电动势的单位是 “伏”,用字母 “e”表示.计算公式为 e=a/ q (该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中a 为外力所作的功,q为电荷量,e为电动势. (3)电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位 三、电阻 1.电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到 其它电子的阻碍,对于这种导电所表现的能 力就叫电阻. 2.电阻的单位是 “欧姆”,用字母 “r”表示. 3.电阻的计算方式为: 其中l为导体长度,s为截面积, 为材料电阻率 ,例如:铜=0.017,铝=0.028 四、欧姆定律 1. 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的 基本定律. 2.部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流,与电 阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为部 分欧姆定律.计算公式为 : u = ir 3.全电路欧姆定律: