高级电工培训必备知识全文献课件

1、高级电工培训必备知识全文献高级电工培训必备知识全文献1.了解电路的作用与组成部分；2.了解电路的建模思想；3.理解电压与电流参考方向的意义及其与实际 方向的关系；4. 掌握KCL、KVL的内容并能正确应用；5. 了解电源的有载工作、开路与短路状态中， 电压、电流与功率的特征；理解电功率和额 定值的意义；6. 会计算电路中各点的电位,熟悉电位的特点。 本章教学要求:1.了解电路的作用与组成部分； 本章教学要求:第1章 电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用及组成第1章 电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用电源电路：电流流通的路径。返 回下一页上一页下一节US电源电路：电

2、流流通的路径。返 回下一页上一页下一节US 作用之一：实现电能的传输、分配与转换 1. 电路的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉.输电线请欣赏例子强电电路的作用 作用之一：实现电能的传输、分配与转换 上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线500 kV升压降压电压分配10 kV降压变电站三 相单相 主设备 ( 380V )插座 ( 220V )仪表控制盘仪表单 相返 回上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线升压降压电压分配降架空输电线上一页下一页返 回架空输电线上一页下一页返 回作用之二：实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1. 电路的作用请欣赏例子弱电电路的作用作用之二：实现

3、信号的传递与处理放大器扬声器话筒1. 电路的作各种检测仪器上一页下一页返 回各种检测仪器上一页下一页返 回2. 电路的组成部分电源: 提供电能的装置负载: 取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉.输电线2. 电路的组成部分电源: 提供负载: 取用中间环节：传直流电源直流电源: 提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源: 提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。直流电源直流电源: 信号处理：负载信号源: 2.电路的组成 电源、负载和中间环节电路的组成是

4、什么？ 电源、负载和中间环节电路的组成是什么？最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。负载：将电能转化为非电形态的能量的用电设备。连结导线：沟通电路、输送电能。 简单照明电路最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的高级电工培训必备知识全文献课件1. 2 电路模型本节要求： 了解几种理想电路元件；了解实际电路的建模思想1. 2 电路模型本节要求： 电路模型： 实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的串、并联组成，近似地描述实际电路的电气特性。有哪些理想元件？ 电路模型： 实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的电阻元件：描述消耗电

5、能的特性，把电能转变为 热能、光能、声能、机械能等符号：电感元件：描述存贮磁场能的特性符号：LR电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为符号：电感元件：描电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一定的电压的特性符号：+-Us电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一理想电流源：描述提供一定的电流的 特性符号：IS还有许多其它的理想元件，以后慢慢学吧！理想电流源：描述提供一定的电流的 特性符号：IS还有许多其它建模思想是科研中一种很重要的思维方法请欣赏实际电路建模例！建模思想是科研中一种很请欣赏实际电路建模例！手电筒电路模型 (a) 实际电路 (b) 电路模

6、型 (b)手电筒电路模型 干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热能干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热晶体管放大电路(a)实际电路 (b)电路模型 (b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器电阻器晶体管放大电路(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器 根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。 线圈的几种电路模型 (a)线圈的图形符号 (b)线圈通过低频交流的模型 (c)线圈通过高频交流的模型记住啰，很有用啰！ 根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的线圈内阻存

7、贮磁场能匝间电容效应线圈内阻存贮磁场能匝间电容郑重声明：本课程介绍 电路模型（简 称电路）的分 析计算郑重声明：本课程介绍 请欣赏一些元器件实物！ 请欣赏一些元器件 低频信号发生器的内部结构 低频信号发生器的内部结构 常用的干电池和可充电电池 常用的干电池和可充电电池高级电工培训必备知识全文献课件高级电工培训必备知识全文献课件高级电工培训必备知识全文献课件高级电工培训必备知识全文献课件高级电工培训必备知识全文献课件高级电工培训必备知识全文献课件1.3 电压和电流的参考方向本节的要求：理解电压与电流参考方向的 意义及其与实际方向关系本节很重要，别打瞌睡啰！1.3 电压和电流的参考方向本节的要求：

8、理解电压与电流参考 电路中对基本物理量规定的方向1. 电路基本物理量的实际方向物理量实 际 方 向电流 I正电荷运动的方向电动势E (电位升高的方向) 电压 U(电位降低的方向)高电位 低电位 单 位kA 、A、mA、A低电位 高电位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V 电路中对基本物理量规定的方向1. 电路基本物理量的实(2) 参考方向的表示方法电流：Uab 双下标电压： (1) 参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对电压、电流任意假定的方向。Iab 双下标2. 电路基本物理量的参考方向aRb箭 标abRI正负极性+abU U+_(2) 参考方向的表示方法电流：Uab 双下标电压： (

9、1)实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3) 实际方向与参考方向的关系务必集中2分钟的精力实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；(3) 实际注意：在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有 正负之分。 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；例：若 I = 5A，则电流从 b 流向 a 。abRIabRU+若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b；若 U= 5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。注意：在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有若 I 每个二端元件，电压、电流的参考方向应如何取？理论上

10、，爱咋样取，就咋样取。不过，有大家习惯的取法。FOLLOW ME 每个二端元件，电压、电流的参考理论上，爱咋样 对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图下所示。习惯的取法：取关联参考方向 对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方技巧：求解电路时，若事先并不知某 元件上电流、电压的实际方向 时，就取参考方向，通过计算 结果就知啦！你知吗？技巧：求解电路时，若事先并不知某高级电工培训必备知识全文献课件1.4 欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容； 注意欧姆定律的公式 表达。 1.4 欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容；欧姆定律：流过电阻元件的电流与 其两端的

11、电压成正比， 与其阻值成反比。初中就学过啦，不必啰嗦了！欧姆定律：流过电阻元件的电流与初中就学过啦，不必啰嗦了！U、I 参考方向相同时，U、I 参考方向相反时，RU+IRU+I 表达式中有两套正负号： 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。U = I R U = IR公式表达：请集中3分钟精神！U、I 参考方向相同时，U、I 参考方向相反时，RU+IR解：对图(a)有, U = IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有, U = IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I

12、2A解：对图(a)有, U = IR例：应用欧姆定律对下图电路二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻、非线性电阻的概念： 线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/高级电工培训必备知识全文献课件1.5 电源有载工作、开路与短路 本节的要求：了解电源的有载工 作、开路与短路状 态中，电压、电流 与功率的特征； 理解电功率和额定 值的意义。1.5 电源有载工作、开路与短路 本节的要求：了解电源的有载状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U = IR 特征:1. 电源有载工作

13、IR0R+ -EU+ -电流的大小由负载决定。 或 U = E IR0电流的特征电压的特征状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U 电源端电压：IR0R+ -EU+ - 在电源有内阻时，I U 。U = E IR0电源的外特性EUI0 当 R0R 时，则U E ，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。电源端电压的特征电源端电压：IR0R+ -EU+ - 在电源有内阻时，I UI = EI IRoP = PE P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率负载大小的概念: 负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定)，等效电阻减小。IR0R+ -EU+ -U = E

14、 IR0电路功率的特征为什么？负载并联也！UI = EI IRoP = PE P负载电源电源与负载的判别 根据 U、I 的实际方向判别电源：U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出 （发出功率）； 负载：U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出 （吸收功率）。请集中4分钟的精神！IR+ -USU+ -I都是实际方向由此可得：电源与负载的判别 根据 U、I 的实际方向判别电源：U、I电源与负载的判别U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载； P = UI 0，电源。 根据 U、I 的参考方向判别还有2分钟！UI可以证明

15、：电源与负载的判别U、I 参考方向不同，P = UI 0，例1-1 在图示电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V, U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A。试求：(1) 各二端元件吸收的功率； (2) 整个电路吸收的功率。 例11 例1-1 在图示电路中，已知U1=1V, U2=-6V, 例1-1 在图图示电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V, U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A。整个电路吸收的功率为解：各二端元件吸收的功

16、率为 例1-1 在图图示电路中，已知U1=1V, U2=-电气设备的额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态欠载(轻载)： I IN ，P IN ，P PN (设备易损坏)额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠) 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；2. 额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN = 220V ，PN = 60W电阻： RN = 100 ，PN =1 W 电气设备的额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值特征: 状态：开关 断开2. 电源开路I = 0电源端电压 ( 开路电压 )U = U0 = EP =PE

17、=P=0 开路处的电流等于零，I = 0 开路处的电压 U 视电路情况而定。电路中某处断开时的特征:I+U有源电路IRoR+ -EU0+ -功率的特征电压的特征电流的特征特征: 状态：开关 断开2. 电源开路I = 0电源端电压状态：电源外部端子被短接3. 电源短路 特征:电源端电压负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）U = 0 PE = P = IR0P = 0 短路处的电压等于零，U = 0 短路处的电流 I 视电路情况而定。电路中某处短路时的特征:I+U有源电路IR0R+ -EU0+ -电流的特征电压的特征功率的特征状态：电源外部端子被短接3. 电源短路 特征:电源端电压

18、负高级电工培训必备知识全文献课件 1. 6 基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL的内容； 能熟练地列写KCL、KVL 方程本节是本章的重点！ 1. 6 基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL支路：电路中的每一个分支。 一条支路流过同一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路（中空）的回路。I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1123介绍几个名词支路：电路中的每一个分支。结点：三条或三条以上支路的联接点。支路：ab、bc、ca、 （共6条）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I下面可是一个很好的例子，莫

19、错过啰！几条支路？几个结点？结点：a、 b、c、d (共4个）支路：ab、bc、ca、 （共6条）adbcE+GR3R回路：abda、abca、 adbca （共7 个）网孔：abd、 abc、bcd （共3 个）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I几个回路？几个回路？回路：abda、abca、 adbca 网孔：abd、 数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。重点开始啦！重点开始啦！1. 基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容： 即: 入= 出 叙述法之一：在任一瞬间，流进任一结点的电流等于流出该结点的电流。一般地: = 0I1I2

20、I3ba+-E2R2+ -R3R1E1例：对于结点 a，有：I1+I2 = I3或 ：I1+I2I3= 01. 基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容： 即: 1. 基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地: = 0I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1 叙述法之二：在任一瞬间，流进（或流出）任一结点的电流代数和为零。一般地：流进结点： +流出结点：均为：参考方向1. 基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地: 1. 基尔霍夫电流定律(KCL)KCL的实质: 电流连续性的体现。I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1KCL：约束了电路中任一结点各支路间的电流1. 基尔霍夫电

21、流定律(KCL)KCL的实质: 电流连续性的 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。KCL的推广应用：I =?例:广义结点I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V这些电流： 有的为正； 有的为负 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面2. 基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即： U = 0叙述法之一： 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或 I1 R1 +I3 R3 E1 =

22、0 或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E112 即: 电位升= 电位降即： U = 02. 基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即： U =叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。2. 基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容 U = 0I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E112一般地：电位降： +电位升：KVL：约束了电路中任一回路各元件间 的电压叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压 电位升 = 电位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE =

23、 0开口电压可按回路处理1对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_KCL的推广应用本重点讲解大约需要0.9分钟！坚持就是胜利！ 电位升 = 电位降 U = 0开口电压可按回路处理1对回重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！请欣赏例题请欣赏例题例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0对回路 adbca，沿逆时针方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0应用

24、 U = 0列方程对回路 cadc，沿逆时针方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I 例2：如对图示电路的三个回路，沿顺时针方向绕行回路一周，写出的KVL方程。 123 例2：如对图示电路的三个回路，沿顺时针方向绕行回路一周，写高级电工培训必备知识全文献课件1.7 电路中电位的概念及计算本节的要求：熟悉电位的概念； 会进行电位计算； 熟悉电位的特点； 熟悉电路的简化 画法 1.7 电路中电位的概念及计算本节的要求：熟悉电位的概念；电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”

25、。 通常设参考点的电位为零。1. 电位的概念某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电压与电位的关系：a、b之间的电压a点电位b点电位你们的师兄、师姐经常在此犯错误！电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。1. 电位的注意： 说某点电位的大小，一定要指 明参考点； 某点有电位，但一点没有电压， 两点之间才有电压 你可记住了？注意： 说某点电位的大小，一定要指你可记住了？ 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流、电压参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位请欣赏例子，并注意归纳总结下面的重点内容讲解大约需要3分钟 电位的计算步骤:请欣赏例子，下面的重点内容讲解大约需要3分例1：求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：设 a为参考点， 即Va=0VVb=Uba= 106= 60VVc=Uca = 420 = 80