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文档简介

1、,深入了解电气基础知识、电气工作安全技术培训、电流、电压、电位、电动势及其他物理量。理解电路的组成和各部分的作用。了解回路的状态。了解电阻串行并行的特性。深刻理解基尔霍夫的两个法则。电磁感应的条件、方向判断、大小计算和基础。了解交流概念、表达;理解纯负载电路的特性。了解提高功率因数的意义和方法。了解三相载荷的连接方法和特性。了解二极管、晶体管、fet特性和参数。第一章电气和电子基础,第一章电气和电子基础,1.1电气的基本概念1.2直流电路1.3电磁感应1.4单相交流电路1.5三相交流电路1.6晶体管和晶闸管,1.1电气的基本概念,1,物质结构,物质,原子,核,核,核电子,质子,1.1电路及其基

2、本物理量,2,电流,1。定义:电荷有规律的方向移动。2 .大小:以电流强度测量。即单位时间内通过导体横截面的电量。电流的单位:A(安培),kA(千安),mA(毫安),A(微安),3。电流方向:正电荷移动方向或负电荷移动相反方向(客观存在),4。电流类型:交流和直流,1.1电路及其基本物理量,3,电压,1。定义:(也称为电位差)测量电场力大小的物理量。电场力是将单位正电荷从一点转移到另一点所做的工作。单位:v(螺栓)、kV(千伏特)、mV(毫伏特)、双向:1.1电路及其基本物理量、4、电位、1。定义:电场力将单位正电荷从一点移动到参考点的操作。单位:v(螺栓)、kV(千伏)、mV(毫伏)、方向:

3、无、(1)电位值是相对的,参考点选择不同,回路中每个点的电位也发生变化;(2)回路上两点之间的电压值是固定的,不随参照点变化。也就是说,它与零电位参考点的选择无关。2 .电位和电压的异同:1.1电路及其基本物理量,5,电动势,1。定义:功率执行将单位正电荷通过“-”极从电源内部“”极板移动的任务。2 .大小:螺栓(相等电压),3。方向:参考方向(可选),1.1电路及其基本物理量,6,电阻,RY型金属氧化膜电阻器需要在高温条件下稳定性的电路特性,如彩色电视、计算机显示器、新电源和其他家用电器:小、高质量、阻燃、低噪音,RX21涂层钢丝缠绕固定电阻器,可靠性高,功率范围大,防潮,绝缘好,防喘振功能

4、好,阻燃。1.1电路及其基本物理量,6,电阻,1。定义:导体对电流的切断效果。2 .大小:电阻定律。单位:欧姆(),千奥(k),兆奥(m),1。电路:通过电气装置或设备以特定方式连接,完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。1.2直流电路,1,电路,2。配置:电源、负载和中间链路。、荧光灯物理电路、电容器c、外部电路、内部电路、1.2直流电路、一个、电路、di、0001011、000电路的主要功能,(1)能量转换、传输和分配,(2)信号传递、存储和处理,强电,弱电,1.2直流电路,2,电路的欧姆定律,U=RI,U=-RI,注意,I=GU G表示传导电流的能力。单位:s(西门子),1.2直流电路

5、,3,电路的功率和能量,电场在单位时间内执行的操作称为电能,简称为电力。,功率的单位:w (w)、kW(千瓦)、1。电力,2 .功率:P0,即W0,元件吸收功率(能量)说明;否则,释放。一个220V,100 W灯泡,灯丝电阻是多少?一天5小时,一个月(以30天为基准)消耗的电力是多少度?解决方案:灯泡灯丝电阻为:1.2直流电路,3,电路的功率和能量,例如,一个月消耗的功率为:1.2直流电路,3,电路的功率和能量,电流的热效应:3。焦耳-伦茨定律,如果电阻元件将接受的功率转换为热,则从t0到t小时。阻力的热量量 q,即在此时间内允许的功率w为:焦耳,卡,1.2直流电路,3,电路的功率和能量,4。

6、电阻的串联电路,两个电阻从末端连接到末端,每个电阻通过流动相同电流的连接方式称为电阻的串联。(1)串联的每个电阻的电流相同。也就是说,(3)串联电路的总电阻等于每个电阻的总电阻。(2)串联电路的总电压等于每个电阻的电压总和。(4)串联电路各电阻的电压与电阻值成正比。1.2直流电路,3,电路的电源和能量,4 .电阻的串行电路,应用:电压;电流限制9:两个额定电压为220V的白炽灯,额定功率分别为100瓦和15瓦的照明电路排成一列。两盏灯的实际功率比是多少?解决方案额定功率为100瓦,额定电压为220V的白炽灯的电阻为:15W,220V的白炽灯的电阻为:由于串行,通过两盏灯的电流,R1的功率为:R

7、2的功率为:1.2直流电路,3,电路的功率和能量,5。电阻的并行电路,(a),(b),两个双端电阻各以相同的电压连接,称为电阻的并行。(1)并行电路的总电流等于每个电阻的电流之和,(3)并行电路的总电导率等于每个电阻的电导率之和。(4)并行电路中每个电阻的电流与电阻值成反比:1.2直流电路,3,电路的功率和能量,5。电阻的并行电路,例如,两个额定电压为220V的白炽灯,电阻值分别位于484 和3226.7 ,平行照明电路。两盏灯的实际功率比是多少?解决方案因为2个灯泡在电路中平行:1.2直流电路,3,电路的功率和能量,5。电阻的并行电路,例如图(a)中a、b端口的总电阻。解,第四,基尔霍夫定律

8、,分支:通过相同电流不分叉的电路称为分支。节点:三个或更多分支的连接点称为节点。回路:回路的一个闭合路径称为回路。网格:没有相交分支的回路称为孔。3个分支,2个节点,3个电路,2个网路,1。电路结构的一些名词,1.2直流电路,4,kirchhoff定律,1 .电路结构的某些名词,分支:ab,ad,(共6个),环路:abda、bcdb .(共7个),节点:a、b、c、d(共4个),网格:abdca、bcda .(共3个),请试验:是否有以下分支:几个节点?多少个电路?几个网格?1.2直流电路,4,基尔霍夫定律,2 .kirchhoff定律,kirchhoff电流定律,(KCL),等于电路中任一节

9、点随时进入节点的电流。或在任意时刻流入(或流出)相应节点的电流的对数和常数为零。或法则的标准:电流连续性原理电荷守恒定律,或:(基尔霍夫第一定律),1.2直流电路,4,基尔霍夫定律,2。基尔霍夫定律,9:对于此电路中的所有电路,在任意方向上,一周内每个电压的数量和0,例如,电路a-d-c-a,基尔霍夫电压定律(单独分类),对于电路中的所有电路,在任意方向上,在任意方向上,一周内所有电位上升等于电位下降。,任意电路,任意瞬间,任意方向旋转一圈,电阻的电压和恒功率电动势,以及。1.2直流电路,4,kirchhoff定律,例如,nethole abda:nethole acba:nethole bc

10、db:i6 R6i3r 3 I1 R1=,已知:解决方案:选定电流I1、I2、I3的测试方向图。对于b节点,根据KCL:I1 I2-I3-IS=0 R1,R2是并行关系,因此U2=I1r1=i2r1=i2r2选定回路1的绕道方向和图U2的参考方向,回路1根据KVL确定i2r2 i3r3=us,i1,感应电动势的大小:垂直切削,感应电动势达到最大值:感应电动势的方向:右手是平伸右手,拇指和四个手指垂直,磁力线穿过手掌,拇指指向运动方向,其馀四个手指指向感应电动势的方向。1.3电磁感应,2,封闭线圈的感应电动势,感应电动势产生条件:线圈的磁通变化。封闭线圈中感应电动势的方向判断:伦茨定律。伦茨定律

11、:感应磁场总是阻碍原磁场的变化。用伦茨定律判断磁场的阶段:首先判断原子速度方向及其变化趋势;感应电流的磁场方向总是根据原子速度变化趋势和相反的原则决定感应电流的磁场方向。根据感应电流的磁场方向,使用安培定律确定感应电流的方向。1.3电磁感应,3,法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小计算,4,磁电感,由于电流通过线圈本身的变化而引起的电磁感应。电感:通过单位电流的线圈的每个自电感磁通量称为磁电感或电感。磁电感电动势的方向与通过线圈的外部电流I增大时感应电流iL的方向相反。反之亦然。涡流是电磁感应的另一种特殊形式。1.3电磁感应,5,互感,一个线圈中的电流在另一个线圈中产生的电磁感应称为互感。互感

12、产生的电动势称为互感电动势。互感电动势的大小:与其他线圈的电流变化率成正比(更复杂)。第一个线圈的磁通量都经过第二个线圈时,互感电动势最大。两个线圈相互垂直时,互感电动势最小。互感应用:变压器、电动机等。互感的危险:线圈在电子线上的位置放置不正确,每个线圈产生的磁场相互干扰,严重时,整个电路可能无法工作(解决办法:线圈间距增大,两个线圈垂直放置,或在某些情况下磁屏蔽)。1.4单相交流电路,1,交流概念,1。AC概念,AC :大小和方向均为周期变化,单周期平均为0。根据正弦AC :正弦法的交流电。1.4单相交流电路,1,交流概念,2。正弦交流电动势产生,发电机工作原理。swf,em,1.4单相交

13、流电路,1,交流概念,2。正弦交流电动势产生,线圈相对于磁感应线旋转产生感应电动势。1.4单相交流电路,1,交流概念,2。正弦交流电动势的产生,将线圈的相对极点旋转到切断线,产生感应电动势。,1.4单相交流电路,1,交流概念,3。正弦交流的一些基本物理量,瞬时值,最大值,初始相位,最大角度频率初始相位,I=Imsin(t ),每个频率,正弦交流表达式为:1.4单相交流电路,1,交流概念,3。正弦交流电的一些基本物理量,四分之一正弦交流电的三个元素,周期t:更改一周所需的时间(s)。频率f: 1s内更改的周数(Hz)。每个频率:正弦的1s内变化的弧度数。交流的周期、频率、每个频率(变化速度快),

14、=2f,O,1.4单相交流电路,1,交流概念,3。正弦交流的一些基本物理量、公共频率值、有线通信频率:300到5,000hz无线电通讯频率:30 kHz至3104 MHz高频加热装置频率:200 kHz至300 kHz。中国和欧洲国家的50 Hz,美国、日本的60 Hz,各国的电网频率:是我国和大多数国家的电力标准频率为50Hz(电力频率),试验周期和各频率。解决方案,=2 f=23.14 50=314rad/s,1.4单相交流电路,1,交流概念,3。正弦AC的一些基本物理量,正弦AC的3个元素,如果热效应相当,则Wd=Wa,I的有效值。正弦功率的有效值:E,I,u Em,Im,Um E,I,

15、u,瞬时值最大有效值,瞬时值,最大值,有效值(可变大小),1.4单相交流电路,正弦AC的几个基本物理量,正弦AC的三个元素,I=10s in(1 000t 30)a u=311 sin(314t-60)v,相位3360初始相位: t=如果零点位于坐标原点的左侧,0;如果原点在坐标原点右侧,0,1.4单相交流回路,1,交流概念,3。正弦AC的几个基本物理量,正弦AC的三个元素,相位差:相同频率的正弦功率量的初始相位差。I=100 sin(314t 30)a u=311 sin(314t-60)v=u-I=-60o-30=-90,1.4单相交流电路,2,2分析方法,三角函数表达式表示正弦交流电量的方法。2 .将交流表示为正弦曲线的曲线方法。如果设置正弦量:并且:具有

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