简明电工基础知识.docx

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1、第一章电工基础知识第一节电路的基本概念一、电路电路就是电流通过的路径，通常由电源、负载和屮间环节纽•成。一个简单的电路如图1一1（a）所示，电路是有一干电池、灯泡、刀开关和连接导线组成的，当开关闭合时，电路中有电流通过，灯泡发光。图1-1（b）是用代表实际电路元件的图形符号绘制的原理电路图（简称电路图），图屮电源内部的电路称为内电路，电源外部的灯泡（即负载）、连接导线和开关组成外电路（a）实物电路（b）简化电路图1—1最简单的电路由此可知，要构成一电路，至少需要三部分：（1）电源电源是是指电路中提供给电能的设备，它将非

2、电能转换成电能，如干电池和蓄电池将化学能转换成电能；发电机将热能、水能、核能等转换成电能，它们是推动电路中电流流动的原动力。常用的电源有电池、发电机、整流电源、变频电源等。（2）负载负载是取用电能的设备和器件，它的作用是将电能转换成其他形式的能量。例如：电灯将电能转换成光能，电（磁）炉将电能转换成热能，电动机将电能转换成机械能等。（3）中间环节中间环节是电路中连接电源和负载的部分，起着传输、控制和分配电能的作用。图1—1所示电路的屮间环节由连接导线和开关组成，它与电源和负载一起构成电流的流通路径，将电能传给负载。电源、

3、负载和中间环节构成一个完整的电路。对电路而言，把电源内部的电流通路称为内电路，把负载和屮间环节构成的电流通路称为外电路。电路有两个主要功能：其一是电力电路，用于实现电能的传送、转换和分配。其二是信息电路，用于实现信息的传递、处理和转换。如电话、电视、广播等系统。二、电路的基本物理量1、电流电路中的电流是电荷有规律地做定向运动形成的。导体屮形成电流的内部条件是导体内有可以移动的自由电荷，外部条件是导体两端必须有电场。电场对电荷产生作用力，使其形成定向运动。如图1・2所示，a端为电源正极，b端为电源负极，电源在导线中施加从

4、a指向b的电场，在电场力的作用下，正电荷从"经过外电路运动到b,从而形成电流。这就象公路上有大量的汽车朝一个方向行驶而形成的“车流”一样。图1-2电荷的运动电流的方向规定为正电荷运动的方向，与负电荷运动的方向相反。所以，在外电路屮电流由电源正极流向负极，在内电路中则由负极流向正极，形成一闭合回路，如图1—2所示。电流的大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量來衡量。其中，大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流（de或DC）,—般用符号“I”表示，即/=—（1—1）t式屮I电流（A）；Q电荷量（C）；t时间（

5、S）o大小和方向都随时问变化的电流称为变动电流，一般用符号i表示。一个周期内平均值为零的变动电流称为交变电流，简称交流Sc或AC）,也用符号“i”表示，即1=竺（1—2）t式屮q电荷的变化量（C）；Ar时间的变化量（S）o电流的单位是“安培”，符号为“A”，常用的单位还有千安（kA）、毫安（mA）、微安（UA）等,它们之间的关系为：IkA=1000A1A=1000mA1mA=lOOOpA在分析电路时，为了确定电路屮备电流的实际方向，常常需耍事先选定一个电流的方向，称为电流的参考方向。参考方向可以任意选定，用箭头标注

6、在电路图上或用双下标表示。若电流实际方向与参考方向相同,则电流I取正值（1>0）；若电流实际方向与参考方向相反，则电流I取负值（K0）.这样，根据电流的参考方向和电流的正负，就可以确定出电流的实际方向，如图1一3所示。图屮1—3a、b屮电流的参考方向也可用双下标表示为4和Iba，对于同一电流，有Iab=—Iba,。图1—3电流参考方向与实际方向实际应用屮，电流的大小可以用电流表来测量，使用时应将电流表串联在被测电路屮，电流从表的“+”端流入，“一”端流出，如图1—4所示。2、电阻在如图1—5所示电路屮，如果希望灯泡变暗

7、，可以在电路屮增加一个元件一一电阻器。为什麽在电路屮增加了电阻器后，灯泡会变暗呢？是因为电阻器对电流有一定的阻碍作用，从而使流过灯泡的电流减少，灯泡就会变暗。电阻器对电流的阻碍作用称为电阻。电阻通常用“/?”表示，其单位名称为欧姆（简称欧），符号为“Q”，比“欧”大的电阻单位有“千欧（kQ）、图1—5电流的测量兆欧（MQ）”，它们Z间的关系为1MO=1000kQ1kQ=1000Q图1一5含电阻器的电路图3、电位、电压和电动势电位、电压和电动势对相电流、电阻来说比较难理解。下血通过图1—6所示的水流示意图来说明这些术语，

8、首先來分析图1—5所示的流水过程。图1—6水流示意图水泵将河里的水抽到山顶的A处，水达到A处后再流向B处，水到达B处后流向C处（河里），然后水泵又将河里的水抽到A处，这样使水不断地循环流动。水为什么能从A处流到B处，又从B处流到C处呢？这是因为A处水位较B处水位高，B处水位较C处水位高。要测量A处和B处的水位，必须先要找一个基准点