电工基础课件

[精华]电工基础课件电工基础课件本文由cdled007贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。学习课件教师:魏作文制作:魏作文第一章直流电路?1-1?1-2?1-3?1-4电路及电路中的物理量欧姆定律电阻的连接电功和电功率目标重点内容问题作业第一章直流电路目标与要求目标重点内容1.掌握电路的组成及工作状态2.掌握描述电路的物理量及相互关系3.掌握欧姆定律，能熟练运用欧姆定律分析计算电路问题4.掌握电阻串、并联的特性及计算方法作业5.掌握电功电功率的概念及计算第一章直流电路重点与难点目标重点内容问题作业重点:重点:电流、电压、电位的基本概念及计算;欧姆定律及其应用;电阻串、并联电路的特点;电功率的概念及计算。难点:难点:电流、电压、电位和电动势的方向。返回目录?1-1电路及电路中的物理量目标重点内容一、电路和电路的组成二、电路图三、电路的工作状态问题作业四、电路的基本物理量返回目录1.1.1电路和电路的组成1、电路的概念目标重点内容问题作业由实际元器件构成的电流的通路称为电路电路。电路1.1.1电路和电路的组成2、电路的组成目标重点内容问题作业电源火线零线连接导线和其余设备为中间环节负载电路通常由电源、负载和中间环节等基本部分组成。1.1.2电路图1、电路模型目标负重点S载R0I电源+RLU内容问题作业+_电路电US–电路模型模型电路电路模型1.1.2电路图2、部分电工图形符号目标重点内容问题作业1.1.3电路的工作状态1、通路目标重点内容问题作业通路就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，电路正常工作。开关SA接到位置“3”时。A1SA232、断路断路就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电流通过。断路又称为开路。开关SA接到位置“2”时。rGBVR3、短路短路就是电源未经负载而直接由导线(导体)构成通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。开关SA接到位置“1”时。返回目录1.1.4电路的基本物理量1、电流目标重点内容问题作业电流的形成电荷的定向运动称为电流。移动的电荷又称载流子。1、电流电流的方向目标重点内容问题a.规定以正电荷移动的方向为电流的方向。规定以正电荷移动的方向为电流的方向。ib.在分析或计算电路时，常常要求求出电流的方向。在分析或计算电路时，常常要求求出电流的方向。作业1、电流电流的大小目标重点内容问题作业a.通常规定用单位时间内通过导体横截面的电量来表示电流的大小，表示。来表示电流的大小，以字母I表示。规定:电量的单位是C时间的单位是s规定:电量的单位是C，时间的单位是s，那么电流的单位是A流的单位是A。电流常用的单位还有kA、mA、电流常用的单位还有kA、mA、μA，其换算关系是:kA其换算关系是:1kA=1x103A1A=1x103mA1mA=1x103μA1、电流电流的大小目标重点内容问题作业c.凡大小和方向都随时间变化的电流，凡大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流，简称交流()。称为交变电流，简称交流(AC)。交流b.凡大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电流，简称直流(DC)。称为稳恒电流，简称直流()。直流I0t01、电流电流的测量目标重点内容问题作业a.对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流对交、直流电流应分别使用交流电流表交流电流表和测量。电流表测量电流表测量。b.电流表必串接到被测量的电路中。电流表必串接到被测量的电路中。串接到被测量的电路中c.直流电流表表壳接线柱上标明的“+”、“,”记号，直流电流表表壳接线柱上标明的“、记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。既影响正常测量，也容易损坏电流表。2、电流密度电流密度就是当电流在导体的横截面上均匀分布时，电流密度就是当电流在导体的横截面上均匀分布时，就是当电流在导体的横截面上均匀分布时目标重点内容该电流与导体横截面积的比值，表示。该电流与导体横截面积的比值，以字母J表示。电流密度的单位是安培/平方毫米(电流密度的单位是安培/平方毫米(A/mm2)。问题作业注意由公式可知，导线允许通过的电流随导体截面不同而不同，当导体中通过的电流超过允许电流时，导线将会发热，甚至造成事故。3、电压、电位和电动势三者的概念目标重点内容问题作业1.电压电场力将单位正电荷从a点移到点所做的功电场力将单位正电荷从点移到b点所做的功，点移到点所做的功，称为a、两点间的电压，两点间的电压表示。称为、b两点间的电压，用Uab表示。2.电位电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。用φ表示。电位3.电动势电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E。电动势表示的能力用电动势表示，电动势的符号为。3、电压、电位和电动势a目标重点内容问题作业SR0I电动势E仅存电动势仅存在电源内部，在电源内部，其数值反映了电源力作功的本领，本领，方向规定由电源负极指向电源正极+URL+_bE–路端电压U。路端电压。电压的大小反映了电场力作功的本领;本领;电压是产生电流的根本原因;其方向规定由“高”电位端指向“指向“低”电位端。电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0;a点电位:Va=E-IR0=IRL=0;:3、电压、电位和电动势三者的公式目标重点内容问题作业W源Wa,WbWa,W0Va=E=Uab=qqq显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此它们的单位一样，都是伏特[V]。三者的区别和联系电压等于两点电位之差:Uab=φa,φb电源的开路电压在数值上等于电源电动势;电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。3、电压、电位和电动势电压的测量目标重点内容问题作业交流电压表和(1)对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流)对交、直流电压应分别采用交流电压表电压表测量测量。电压表测量。并联在被测电路的两端(2)电压表必须并联在被测电路的两端。)电压表必须并联在被测电路的两端。(3)直流电压表表壳接线柱上标明的“+”“,”记号，)直流电压表表壳接线柱上标明的“,记号，应和被测两点的电位相一致，即“+”端接高电位，的电位相一致，端接高电位，端接高电位端接低电位，不能接错，否则指针要反转，“,”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。并会损坏电压表。(4)合理选择电压表的量程，)合理选择电压表的量程，其方法和电流表相同。其方法和电流表相同。4、电阻和电阻率概念目标重点内容问题作业导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，可按下式计算:定于导体的材料、长度和横截面积，可按下式计算:lR=ρs式中ρ称为材料的式中称为材料的电阻率，电阻率的大小反映了称为材料的，物体的导电能力。物体的导电能力。电阻率小、容易导电的物体称为导体;电阻率大，电阻率大，电阻率小、容易导电的物体称为电阻率大不容易导电的物体称为绝缘体;导电能力介于导体和不容易导电的物体称为;绝缘体之间的物体称为半导体。绝缘体之间的物体称为4、电阻和电阻率万用表测量电阻目标重点内容问题作业测量时注意以下几点:测量时注意以下几点:1.准备测量电路中的电阻时应先切断电源，切不可准备测量电路中的电阻时应先切断电源，切断电源带电测量。带电测量。2.首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，首先估计被测电阻的大小，首先估计被测电阻的大小选择适当的倍率挡，然后调零，即将两支表笔相触，旋动调零电位器，然后调零，即将两支表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。使指针指在零位。3.测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。以免接入人体电阻，引起测量误差。4(测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。(测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。返回目录1.2.1部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律目标重点内容问题作业URUR只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路欧姆定律。部分电路欧姆定律IIGB1.2.1部分电路欧姆定律内容目标重点内容问题作业导体中的电流，与导体两端的电压成正比，导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。导体的电阻成反比。公式当电压与电流的参考方向关联时，当电压与电流的参考方向关联时，UI=R当电压与电流的参考方向非关联时，当电压与电流的参考方向非关联时，UI=?R1.2.2电压、电流关系曲线如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U/关系曲线关系曲线，电阻的I关系曲线，即伏安特性曲线。。电阻元件的伏安特性曲线是直线时，称为线性电阻元件的伏安特性曲线是直线时，称为电阻，其电阻值可认为是不变的常数。，其电阻值可认为是不变的常数。如果不是直线，则称为非线性电阻。如果不是直线，则称为。目标重点内容问题作业1.2.3全电路欧姆定律全电路是含有电源的闭合电路。电源内部是含有电源的闭合电路。是含有电源的闭合电路的电路称为内电路。电源内部的电阻称为的电路称为。电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。电源外部的电路称，简称内阻。电源外部的电路称外电路，外，电路中的电阻称为外电阻。电路中的电阻称为。I目标重点内容问题r作业EUR1.2.3全电路欧姆定律内容目标重点内容问题作业闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻(内电路电阻与外电路电阻之和)电路的总电阻(内电路电阻与外电路电阻之和)成反比。反比。I公式rEI=R+rUER1.2.3全电路欧姆定律全电路欧姆定律又可表述为:全电路欧姆定律又可表述为:电源电动势E等于等于U电源电动势等于外和U内之和。之和。U内EEr内电路RU外目标重点内容问题作业I1.2.4电源的外特性电源端电压U与电源电动势的关系为电源端电压与电源电动势E的关系为:与电源电动势的关系为:U=E,Ir可见，当电源电动势E和内阻一定时，和内阻r一定时可见，当电源电动势和内阻一定时，电源端电压U将随负载电流的变化而变化。将随负载电流I的变化而变化端电压将随负载电流的变化而变化。U目标重点内容问题作业电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源变化的关系特性称为的外特性，其关系特性曲，线称为电源的外特性曲线。线称为电源的EU内=IrU=IRO返回目录I1.3.1电阻的串联I概念R1+U1_+U2_+U3_目标重点内容+UR2把两个或两个以上电阻依次连接，阻依次连接，组成一条无分支电路，分支电路，这样的连接方式叫做电阻的串联电阻的串联。式叫做电阻的串联。_R3问题I特点1、电路中流过每个电阻的电流都相等。阻的电流都相等。作业+U_RI=I1=I2=I3=???=In1.3.1电阻的串联特点目标重点内容问题作业总电压等于各电阻上电压之和:2、总电压等于各电阻上电压之和:U=U1+U2+U3+???+Un3、等效电阻R等于各串联电阻之和:等效电阻R等于各串联电阻之和:R=R1+R2+R3+???Rn4、各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比:各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比:Un=RRnU1.3.1电阻的串联应用目标重点内容问题作业(1)用几个电阻串联以获得较大的电阻。用几个电阻串联以获得较大的电阻。(2)采用几个电阻串联构成分压器，使同一电源能采用几个电阻串联构成分压器，供给几种不同数值的电压。供给几种不同数值的电压。(3)当负载的额定电压低于电源电压时，可有串联当负载的额定电压低于电源电压时，电阻的方法负载接入电源。电阻的方法负载接入电源。(4)限制和调节电路中电流的大小。限制和调节电路中电流的大小。(5)扩大电压表的量程。扩大电压表的量程。1.3.2电阻的并联I目标重点内容问题概念I2R1R2把两个或两个以上电阻接在电路中相同的两点之间，接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，承受同一电压，这样的连接方式叫做电阻的并联电阻的并联。方式叫做电阻的并联。+I1U–I特点+U–1、电路中各电阻两端的电压相等。电压相等。并且等于电路两端的电压:端的电压:R作业U=U1=U2=U3=???=Un1.3.2电阻的并联特点目标重点内容问题作业2、总电流I等于各电阻中的电流之和:总电流I等于各电阻中的电流之和:I=I1+I2+I3+???+In3、等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和:之和:1111=++RR1R2R34、各支路分配的电流与支路的电阻值成反比:反比:RIn=RIn1.3.2电阻的并联应用目标重点内容问题(1)凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路，作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路，任一负载的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。(2)用几个大电阻并联起来，获得较小的电阻。用几个大电阻并联起来，获得较小的电阻。作业(3)在电工测量中，经常在电流表两端并接分流电在电工测量中，阻，以扩大电流表的量程。以扩大电流表的量程。1.3.3电阻的混联R1R2概念R3目标重点内容问题UR5R6R4既有电阻串联又有电阻并联的电路叫做电阻的混联电阻的混联。路叫做电阻的混联。化简法(1)在原图上给各电阻连接点上标注不同的字母，同的字母，但与同一导线相连的各连接点只能用同一字母。点只能用同一字母。BR3I3R4ACR1R2I1I2I4作业R5I(2)在同一水平线上依次标出已命名的各点(端点代号标在左右两端)。各点(端点代号标在左右两端)。(3)将电阻依次填入相应的连接点间。将电阻依次填入相应的连接点间。(4)按电阻串、并联的定义及有关计算按电阻串、式计算。式计算。返回目录R6?1-4电功和电功率一、焦耳定律目标重点内容问题作业电流通过金属导体时使导体发热的现象叫电流电流通过金属导体时使导体发热的现象叫的热效应。。实验表明:实验表明:电流流过金属导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，即:Q=I2Rt如果电流的单位为A，电阻的单位为Ω如果电流的单位为，电阻的单位为Ω，时间的单位为s的单位是J。的单位为s，则Q的单位是。此关系称为焦耳定的单位是律。?1-4电功和电功率二、电功目标重点内容问题作业电流所做的功，简称)，用字电流所做的功，简称电功(即电能)，用字(即电能)，表示。母W表示。表示电流在一段电路上所作的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间和通电时间t三者端的电压、电路中的电流和通电时间三者的乘积，即:的乘积，W=UIt=IRt=UtR22式中，电压单位为V，电流单位为A，电阻单位为Ω，时间单位为s，则电功的单位为J。电功的常用单位是kW?h(千瓦时)。1kW?h=3.6x106J?1-4电功和电功率三、电功率目标重点内容问题作业电流在单位时间内所作的功称为电功率，，电流在单位时间内所作的功称为来表示电场力作功的快慢。用字母P表示表示，来表示电场力作功的快慢。用字母表示，单位为W。位为。Wp==UIt对于纯电阻电路，对于纯电阻电路，上式还可以写为U2P=I2R或P=R?1-4电功和电功率四、负载的额定值目标重点内容问题作业额定值就是保证电气设备能长期安全工作的最大额定值就是保证电气设备能长期安全工作的最大电压、电流或功率，分别称为电压、电流或功率，分别称为额定电压、额定电流和、和额定功率。。电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作电气设备在额定功率下的工作状态称为状态，也称满载;，也称;低于额定功率的工作状态称为轻载;;低于额定功率的工作状态称为高于额定功率的工作状态称为过载或超载。或高于额定功率的工作状态称为。由于过载很容易烧坏用电器，由于过载很容易烧坏用电器，所以一般不允许出现过载。现过载。返回目录第一章直流电路思考题目标重点内容问题作业1.电路有哪几部分组成,2.电路有哪几种工作状态,3.电压与电位之间有什么关系,如果