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第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础一 直流电路 一 电路和电流1 电路1 电路的定义 电流所通过的路径叫做电路 2 电路的组成 由电源 负荷 导线和控制设备四个主要部分组成 电源开关灯 2 电流 I 1 电流的定义 a电荷 电子 的有规则的定向移动 称电流 b单位时间内通过导线的总电量 称为电流强度或电流 I Q tI 电流强度 安培 Q 总电荷数量 库伦 t 时间 秒 2 电流的分类直流电 电流大小 方向不随时间变化 电流交流电 电流大小 方向随时间的变化而变化 二 电压 电位和电动势1 电压 V 1 电压又叫电压差 定义 电荷 电子 在电场力的作用下 从一端到另一端所做的功的值 V W qW 电荷所做的功 焦耳 q 电荷 电子 的电量 库伦 V 电压 伏特 2 电压的特征电压既有大小又有方向 在电源的内部 电子从正极到负极 而在电源的外部回路中 都是从负极到正极 电压的方向称电压的极性 2 电位 Vab 1 电位的定义 电路中某点相对于参考点的电压 称为该点的电位 2 电位的特征 参考点的电位规定为零电位 通常选用大地为参考点 电位的大小与参考点的位置无关 Vab Va Vbab 3 电流的单位安培 库仑 秒1库仑 6 24 1018电子电量1电子电量 1 602 10 19库仑1毫安 mA 10 3安培 A 1微安 A 10 6安培 A 1千安 KA 103安培 A 4 电动势 E 1 电动势的定义 单位电荷从负极到正极所做的功 E W qW 电荷做的功 焦耳 q 电荷电量 库伦 E 电动势 伏特 2 电动势的特征只有电流才有电动势 电源不接负载时 电源两端的电压大小等于电动势大小 方向相反 E 三 电能和电功率1 电能 W 定义 电能传递的能量 特征 通常所说的用电多少 W V I t 10 3V 电压 伏特 I 电流 安培 t 时间 小时 W 度 2 电功率 P 电功率的定义 单位时间内电路中产生和损耗的电能 P W t V IP 电功率 瓦特 3 电能和电功率的单位 1 电能为焦耳 1焦耳 1安培 1伏特 1秒 1库仑 1伏特1度 1千瓦 小时 1000瓦 3600秒 3 6 106瓦特 秒 3 6 106焦耳 2 电功率为瓦特1瓦特 1安培 1伏特 焦耳 秒1千瓦 1000瓦1马力 736瓦特 0 736千瓦 四 电阻和欧姆定律1 电阻 R 定义 导体阻碍电流的物理量 特征 是衡量导体材料性质的依据 也是导体客观存在的 它会随着大小 尺寸和温度等因素影响而变化 2 欧姆定律1 一端电路的欧姆定律Vab I RbaIE r2 全电路的欧姆定律I E R r E 电动势R 外电路电阻r 内电源电阻 五 串并联电路1 串联电路R1R2R3R4V1I1V2I2V3I3V4I41 串联的含义 串联电路是指把几个导体元件依次首尾相连的方式 2 串联的特征 只有一条支路 只要在任何位置的开关都能控制整个电路 3 串联的特点 a通过每个导体元件的电流相等 I I1 I2 I3 I4 R1R2R3R4V1I1V2I2V3I3V4I4b总电压等于导体各元件电压之和 V V1 V2 V3 V4c总电阻等于各元件的电阻之和 R R1 R2 R3 R4d各元件导体的电阻分压与其电阻值成正比 e各导体元件的电阻与其电阻值成正比 P W t V I I2 RV I R 2 并联电路1 含义 是指几个元件和导体的一端连在一起 另一端也连在一起 然后把两端接入电路的形式 2 并联的特征 两端各端合一 并联电路可将一个用电器独立完成工作 一般家庭电器用品采用并联方式安装 R1V1I1R2V2I2IR3V3I3 R1V1I1K1R2V2I2K2IKR3V3I3K3特征 a电路有若干条 b干路开关K控制整个导体元件 支路开关控制所在支路导体元件 c各用电器元件或导体互不影响 d并联电路上各元件两端的电压相同 V V1 V2 V3e总电阻倒数等于各分电阻倒数之和 1 R 1 R1 1 R2 1 R3f总电流等于各元件导体电流之和 I I1 I2 I3 六 电流的热效应定义 电流通过导体产生的热叫做热效应 由于导体的元件都有阻值 所以当电流通过时都要克服导体和元件的阻力做功 从而由电能变成热能 使导体元件的温度升高 Q 0 24W 0 24I2Rt其中 I 电流R 电阻t 时间 二 交流电 所谓交流电 就是大小和方向随时间做周期性变化的电动势 电流 电压 即称为交流电 用直角坐标的图形表示电流电压和电动势随时间变化的规律的图形 称为波 正弦交流电 按正弦规律变化交流电非正弦交流电 不是按正弦规律变化 什么是交流电 一 交流电的周期 频率和角频率1 周期 T 正弦量变化一次所需要的时间 2 频率 f 交流电每秒内变化的次数 赫兹 Hz f 1 T我国都采用50Hz作为电力标准频率 称为工频 3 角频率 交流电在1秒内变化的电角度 其与频率的关系 2 f 2 T 二