电工基础PPT课件

1 维修一厂 电工基础知识 一专多能 培训 2014年8月 汤中敏 2 引言 为进一步贯彻落实公司三项制度改革精神 打造 一专多能 型班组长管理队伍 加强班组后备人才梯队建设 根据公司人力资源部要求 并结合维修一厂实际 开展班组长 一专多能 技能提升培训 3 主要内容 电路 作用 组成 状态 正弦交流电 电磁场基础 电路的主要物理量 4 电路 定义 电流所流过的路径称为电路 基本作用 1 实现电能的传输和转换 电能和其他形式的能量相互转换并对电能实现传递和分配 2 传递和处理信号 把输入信号进行 加工处理 变成需要的输出 最简单的电路 电源 负载 导线 开关 5 电路的组成 电路各部分的作用 1 电源 为输出电能的设备 其作用是将其它形式的能量转换为电能 2 负载 即用电设备 其作用是把电能转换为其它形式的能 如电机就是把电能转换为机械能 3 开关 在电路中起控制和保护作用 如刀开关 熔断器 断路器 各种按钮等 4 导线 由导体制成 其作用就是把电源 负载和开关连接成一个回路 并将电源的电能传输给负载 6 电路的状态 断路 通路 短路 电路的三种状态 7 电路的状态 通路 负载 状态 开关接通 构成闭合回路 电路中有电流 断路 开路 空载 状态 开关断开或电路某处断开 电路中电流为零 断开两点间的电压称为开路电压 8 电路的状态 短路状态 电路中电位不同的两点直接连接的状态 有两种情况 一种是故障短路 短路时往往形成较大的电流 损坏供电电源 线路及负载 所以电路中要有短路保护装置 另一种是有用短路 修理 电路调试等 电焊机就是利用短路时的大电流原理进行电焊起弧的 9 电路的主要物理量 主要物理量 10 电流 定义 电荷有规则的定向移动形成电流 符号 I 电流强度 单位时间内通过导体横截面的电荷量 电流的单位是安培 简称安 A 1A表示1S内通过截面的电荷量为1库仑 1A 1000mA1mA 1000 A正电荷移动的方向为电流的方向 电流分交流电和直流电两种 交流电 大小和方向随时间变化的电流 直流电 大小和方向都不随时间变化的电流 11 电流 安全电流 直流 50mA 交流 10mA 在有防止触电保护装置的情况下人体允许通过的电流为30mA 致命电流为50mA 例题 电流通过导体时会产生热量 叫做电流的 电流集中在导线外表层的现象 叫 热效应 趋肤效应 12 电压 定义 电路中任意两点之间的电位差 符号 U Uab Va Vb电压的单位是伏特 简称伏 V 1V 1000mV1mV 1000 V电压的方向规定为由高电位点指向低电位点 对地电压在250V以上为高压 250V以下为低压 例如 照明电压为220V 三相交流电380V都为低压 13 电压 安全电压 行业规定安全电压为36V 干燥环境 12V 潮湿环境 我国安全电压等级有42V 36V 24V 12V 6V 空载电压60V左右 工作电压30V左右 14 定义 电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功 符号 E 电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极 电动势的单位与电压单位相同 伏 电动势 15 电动势与电压 1 电动势是电源所具有的 是电源将其它形式的能转化为电能的本领的物理量 2 电压是指两点间的电位差 不用考虑电源内阻 16 电阻 定义 反映导体对电流起阻碍作用大小的物理量 符号 R 电阻的单位是欧姆 简称欧 电阻是导体固有的特性 任何导体都有电阻 对于同一种材料 在一定温度下 导体的电阻与的横截面积成反比 与长度成正比 式中 L 导体的长度 S 导体的截面积 导体的电阻率 例题 将一根导线对折后并在一起使用 则阻值为原来的 1 4 17 电阻 常见材料的电阻率 通常情况下 随着温度的升高 物质的电阻是增大的 18 电阻的串联 1 电路中各电阻的电流相等 2 电路中两端的总电压等于各电阻两端的电压之和 3 电路中的总电阻等于各串联电阻之和 4 各电阻上分配的电压与电阻值成正比 串联的特点 19 电阻的并联 1 各电阻两端的电压相等 且等于电路两端电压 2 电路中的总电流等于各电阻中的电流之和 3 电路中的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 4 各支路分配的电流与支路的电阻值成反比 并联的特点 20 电阻的混联 定义 既有电阻串联又有电阻并联的电路 电路基本形式 21 电阻的混联 例题 求AB间总电阻 解题思路 先标出等势点 再根据等势点画出等效电路 22 欧姆定律 流过导体的电流强度与导体两端的电压成正比 与导体的电阻成反比 当导体两端的电压为1V时 导体内通过的电流是1A 这段导体的电阻为1 23 功率 定义 电流通过负载时能够做功 把电能转化为机械能 热能 光能等 单位时间内电流所作的功就叫功率 P W t负载的功率等于负载两端的电压和通过负载的电流的乘积 P UI功率的单位为瓦 W 由欧姆定律 还可以把功率的计算公式写成以下形式 P I2RP U2 R 24 例题 将 220V 40W 和220V 60W的两个电灯串联后接在220V的电源上 哪个灯泡更亮 2 将额定电压为220V的灯泡接在110V电源上 灯泡的功率是原来的多少 25 电能 定义 电流流过负载时 负载将电能转换成其他形式的能 把电能转换成其他形式的能的过程 叫做电流做功 表达式为 W UIt由欧姆定律 还可以把计算公式写成以下形式 W I2Rt或W U2 Rt在实际工作中 电能的单位常用度 Kw h 1度表示功率为1KW的电器1h中所消耗的电能 1度 1kw h 3 6 106J 26 焦耳定律 定义 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电的时间成正比 表达式 Q I Rt例题 一电烤箱电阻为20 接到220V的电源上 问10min能释放多少热量 解 Q U2 Rt 220V 2 20 600s 1452000J 27 正弦交流电 三要素 最大值角频率初相位 大小和方向都按正弦规律作周期性变化的电动势 电压 电流 定义 28 正弦交流电 周期T 正弦交流电变化一周所需要的时间 单位秒 S 频率f 每秒变化的次数 单位赫兹 Hz 角频率 每秒变化的弧度 单位弧度 秒 rad s f 1 T 2 f 2 T如 f 50Hz T 0 02s 314rad s每个国家有特定的交流电标准频率 称为工频 我国及欧洲国家工频为50Hz 美国 日本 韩国的工频为60Hz 29 正弦交流电 最大值 电量名称必须大写 下标m 如 Um Im Em在工程应用中常用有效值表示 平时所说的电压 电流的数值以及电气仪表所测量的数值都是指有效值 例题 正弦交流电压瞬时值表达式为 求 最大值 有效值 角频率 频率 周期 初相位 30 电磁场基础 三定则二定律 31 电磁场基础 右手螺旋定则 安培定则 表示电流和电磁场的磁感线方向关系的定则 判断电流产生的磁场的方向 通电直导线的磁场通电螺线管的磁场 32 电磁场基础 左手定则 判断通电直导体在磁场中的的受力方向 磁场对通电导体的作用力称为安培力 表达式 电流与磁场方向夹角 33 电磁场基础 电磁感应定律 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时 导体中就会产生电流 这种现象叫电磁感应现象 产生的电流称为感应电流 实质是闭合电路中磁通量的变化 引起感应电流 像发电机 变压器等都应用了电磁感应定律 34 电磁场基础 右手定则 右手平展 使大拇指与其余四指垂直并且都跟手掌在一个平面内 把右手放入磁场中 让磁感线垂直进入手心 相当于手心面向N极 大拇指指向导线运动方向 则四指所指方向为导线中感应电流的方向 左手定则与右手定则的区分 判断 力 用左手定则判断 电 用右手定则 左力右电 35 电磁场基础 楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现 用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向 增反减同 来拒去留 当磁通量增加时 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 当磁通量减少时 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 36 电磁场基础 右手定则与楞次定律的区分 1 楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况 右手定则只适用于导体切割磁感线 右手定则是楞次定律的一种特例 2 在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的 此时右手定则比楞次定律更方便 例题 线圈中感应电动势的方向可以根据 定律 并用 定则来判定 楞次 右手螺旋 37 练一练 一直流电源的额定功率PN 200W 额定电压UN