電工基礎(chǔ)知識3

一.電工基礎(chǔ)知識1.2.1.2電流具備的條件：一是有電位差，二是電路

1.直流電路一定要閉合.

電路1.2.1.3電流強(qiáng)度：電流的大小用電流強(qiáng)度來表示,

電路的定義：就是電流通過的途徑基數(shù)值等于單位時間內(nèi)

電路的組成：電路由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)組成通過導(dǎo)體截面的電荷量，計算公式為/=?

t

內(nèi)電路：負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)其中Q為電荷量(庫侖);t為時間(秒/s);I為

外電路：電源內(nèi)部的一段電路電流強(qiáng)度

負(fù)載：所有電器1.2.1.4電流強(qiáng)度的單位是“安'，用字母"A”表示.常

電源：能將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備用單位有：千安(KA)、安(A)、毫安(mA)、

微安(uA)

基本物理量1KA=103A1A=103mA1mA

1.2.1電流=103UA

1.2.1.1電流的形成：導(dǎo)體中的自由電子在電場力1.2.1.5直流電流(恒定電流)的大小和方向不隨時間

的作用下作有規(guī)則的定的變化而變化，用大寫字母T表示，簡稱直流

向運動就形成電流.電.

1.2.2電壓它能使電路兩端維持一定的

1.2.2.1電壓的形成：物體帶電后具有一定的電位，電位差.這種電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的

在電路中任意兩點之間的能力就叫電源電動勢.

電位差，稱為該兩點的電壓.1.2.3.2電動勢的單位是“伏'，用字母"E”表示.計算

1.2.2.2電壓的方向：一是高電位指向低電位；二是公式為￡=4

Q

電位隨參考點不同而改

(該公式表明電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電

變.

能的能力)其中A為外力

1.2.2.3電壓的單位是“伏特”用字母“U”表示.常用

所作的功,Q為電荷量,E為電動勢.

單位有：千伏(KV)、

1.2.3.3電源內(nèi)電動勢的方向：由低電位移向高電位

伏(V)、毫伏(mV)、微伏(uV)

1KV=103V1V=103mV1mV=

1.2.4電阻

103uV

1.2.4.1電阻的定義：自由電子在物體中移動受到其

它電子的阻礙，對于這種

1.2.3電動勢

導(dǎo)電所表現(xiàn)的能力就叫電阻.

1.2.3.1電動勢的定義：一個電源能夠使電流持續(xù)不

1.2.4.2電阻的單位是“歐姆”，用字母“R”表示.

斷沿電路流動，就是因為

1.2.4.3電阻的計算方式為：R=pL

S負(fù)載電阻及電源內(nèi)阻之和成反比，稱全電路歐

其中I為導(dǎo)體長度,S為截面積,P為材料電阻率姆定律.計算公式為/=—匚

R+%

銅p=0.017鋁p=0.028

其中R為外電阻,S為內(nèi)電阻,E為電動勢

歐姆定律

電路的連接（串連、并連、混連）

1.3.1歐姆定律是表示電壓、電流、電阻三者關(guān)系的

1.4.1串聯(lián)電路

基本定律.

1.4.1.1電阻串聯(lián)將電阻首尾依次相連，但電流只有

1.3.2部分電路歐姆定律：電路中通過電阻的電流，

一條通路的連接方法.

與電阻兩端所加的電壓

1.4.1.2電路串聯(lián)的特點為電流與總電流相等，即I=

成正比，與電阻成反比，稱為部分歐姆定律.計

h=h=卜…

算公式為14

R

總電壓等于各電阻上電壓之和，即U=5+

R3U=IR

i

u2+u3...

1.3.3全電路歐姆定律：在閉合電路中（包括電源），電

總電阻等于負(fù)載電阻之和，即R=Ri+R2+

路中的電流與電源的電動勢成正比，與電路中

R3…

各電阻上電壓降之比等于其電阻比，即+...+In；電路總電阻R的倒數(shù)等于各支路

一生一殳電阻倒數(shù)之和，即二工+工+工+…+工并聯(lián)

UJRJU3RJ…R&&&R.

1.4.1.3電源串聯(lián)：將前一個電源的負(fù)極和后一個電負(fù)載愈多，總電阻愈小，供應(yīng)電流愈大,負(fù)荷愈

源的正極依次連接起來.重.

特點：可以獲得較大的電壓與電源.計算公1.4.2.3通過各支路的電流與各自電阻成反比，即

式為

12&

E=Ei+E2+E3+...+En

1.424電源的并聯(lián)：把所有電源的正極連接起來作

r。=「01+「02+3+…+Sn

為電源的正極，把所有電源的負(fù)極連接起來

/=4+石2+瑪+…+E”

r01+與2+，03+…+r0?作為電源的負(fù)極，然后接到電路中，稱為電

1.4.2并聯(lián)電路源并聯(lián).

1.4.2.1電阻的并聯(lián)：將電路中若干個電阻并列連接1.425并聯(lián)電源的條件：一是電源的電勢相等；二

起來的接法，稱為電阻并聯(lián).是每個電源的內(nèi)電阻相同.

1.4.2.2并聯(lián)電路的特點：各電阻兩端的電壓均相等,1.4.2.6并聯(lián)電源的特點：能獲得較大的電流，即外

即Ui=U2=U3=-=Un；電路的總電流等電路的電流等于流過各電源的電流之和.

于電路中各支路電流之總和，即I=V+J+k

1.4.3混聯(lián)電路電功及電能量的單位名稱是焦耳,用符號“J”表

1.4.3.1定義：電路中即有元件的串聯(lián)又有元件的并示;也稱千瓦/時用符號“KWH”表示.1KWH=3.6M

聯(lián)稱為混聯(lián)電路J

143.2混聯(lián)電路的計算：先求出各元件串聯(lián)和并聯(lián)

的電阻值，再計算電路的點電阻值油電路總電功率

電阻值和電路的端電壓，根據(jù)歐姆定律計算電流在單位時間內(nèi)所作的功叫電功率,用符號“P”

出電路的總電流;根據(jù)元件串聯(lián)的分壓關(guān)系表示.計算公式為P=A=UI="R=T~

tR

和元件并聯(lián)的分流關(guān)系，逐步推算出各部分

電功率單位名稱為“瓦”或“千瓦”，用符號“W”或

的電流和電壓.

“KW”表示;也可稱“馬力.

1馬力=736W1KW=1.36馬力

電功和電功率

電功

電流的熱效應(yīng)、短路

電流所作的功叫做電功,用符號“A”表示.電功的

電流的熱效應(yīng)

大小與電路中的電流、電壓及通電時間成正比，計算

公式為A=UIT=I2RT

定義：電流通過導(dǎo)體時,由于自由電子的碰撞，電

能不斷的轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?這種電流通過導(dǎo)體時會發(fā)生熱2.交流電路；

的現(xiàn)象，稱為電流的熱效應(yīng).單相交流電路

電與熱的轉(zhuǎn)化關(guān)系其計算公式為定義：所謂交流電即指其電動勢、電壓及電流的大

,U2小和方向都隨時間按一定規(guī)律作周期性的變化，又叫

Q=『RT=W

正磁交流電.

其中Q為導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,W為消耗的電能.

單相交流電的產(chǎn)生：線圈在磁場中運動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)

方向切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.

短路

單相交流發(fā)電機(jī)：只有一個線圈在磁場中運動旋

定義：電源通向負(fù)載的兩根導(dǎo)線，不以過負(fù)載而相

轉(zhuǎn)，電路里只能產(chǎn)生一個交變電動勢，叫單相交流發(fā)

互直接接通.該現(xiàn)象稱之為短路.

電機(jī).山單相交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電簡稱為單相交流

短路分析：電阻(R)變小，電流(I)加大，用公式表示

電.

為

R+%交流電與直流電的比較：輸送方便、使用安全，價

短路的危害：溫度升高，燒毀設(shè)備，發(fā)生火災(zāi);產(chǎn)生格便宜。

很大的動力，燒毀電源，電網(wǎng)破裂.

保護(hù)措施：安裝自動開關(guān);安裝熔斷器.交流電的基本物理量

瞬時值與最大值頻率：交流電每秒交變的次數(shù)或周期叫做頻率.用

電動勢、電流、電壓每瞬時的值稱為瞬時值.符號符號“f”表示,單位是H乙

分別是：電動勢“E”,電壓“U”,電流“I”.50Hz（China中國）

瞬時值中最大值,叫做交流電動最大值.也叫振幅.角頻率：單位時間內(nèi)的變化角度，用“rad/s”（每秒

符號分別是：Em,Im,Um.的角度）表示，單位為“3”.

周期、頻率和角頻率

周期：交流電每交變一次（或一周）所需時間.用符相位、初相位、相位差

號“T”表示;單位為“秒”用字母“s”表示;T=0.02s相位：兩個正弦電動勢的最大值是不是在同一時

間出現(xiàn)就叫相位,也可稱相角.

初相位：不同的相位對應(yīng)不同的瞬時值，也叫初

相角.

相位差：在任一瞬時，兩個同頻率正弦交流電的

otT=相位之差叫相位差.

0.02s（China中國）

有效值：正弦交流電的大小和方向隨時在變.用樣的發(fā)電機(jī)叫三相交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出的電叫三相交

與熱效應(yīng)相等的直流電流值來表示交流電流的大流電.每一單相稱為一相.

小.這個值就叫做交流電的有效值.三相交流電的特點

轉(zhuǎn)速相同，電動勢相同；

純電阻電路：負(fù)載的電路，其電感和電容略去不線圈形狀、匝數(shù)均相同，電動勢的最大值(有效

計稱為純電阻電路.值)相等；

三個電動勢之間互存相位差;eA、eB.ec為三相對

純電感電路：由電感組成的電路稱為純電感電路.稱電動勢.計算公式為：

eA=EmSinnt

純電容電路：將電容器接在交流電源上組成的電eB=EmSin(wt-120°)

路并略去電路中的一切電阻和電感.這種電路稱為ec=EmSin(wt-240°)

純電容電路.電源的連接(在實際連接中)

三相交流電路星形連接"Y"

三相交流電的定義：在磁場里有三個互成角度的

線圈同時轉(zhuǎn)動，電路里就產(chǎn)生三個交變電動勢.這

八

AA相電壓：每個用

線圈油端的電壓.相電

I相表不

壓（三相四線輸出）線電流：流

過端成的電流.用I線表

0線電壓：兩條示

壓相電流等于

線電流.

相電壓與線電

壓的關(guān)系如下：三角形連接"△"

C------------------------UBBU線=&I線=揚(yáng)

相;U相=220V；

U線=380Vc|

UCC相電流：流過（三線三相輸出）

每一相線圈的電流.

示例：有一三相發(fā)電機(jī)，其每相電動勢為127V,分三相有功功率：不論"Y"或"A"接法，總的功率

別求出三相繞組作星形連接和三角形連接時的線電等于各相功率之和

壓和相電壓三相總功率計算公式為P=IAUACOS。+

解:作星形連接時，UY相=127V,UY線=同丫相=IBUBCOS。+IcUcCos=3

127VxV3對于“Y”接法，因U線=?/相I線=I相，

作三角形連接時，U=127V貝P=3xI相x=V3I線U線Cos。

對于“△”接法，因因1線=百/u線=u

三相電路的功率計算

相，則p=3xU線x等2=V3I線U線

單相有功功率：P=IU（純電阻電路）

功率因數(shù)：衡量電器設(shè)備效率高低的一個系Cos0

數(shù).用Cos。表示.示例一：某單相電焊機(jī)，用鉗表測出電流為

對于純電阻電路，COS0=17.5A,用萬能表測出電壓為380V,設(shè)有功系數(shù)

對于非純電阻電路，COS0<1為05求有功功率.

單相有功功率的計算公式為（將公式一般化）解：根據(jù)公式P=IUCos。，已知I=7.5A,

P=IUCOS0U=380V,

Cos0=0.5

則P=IUCOS0=7.5x380x0.5=磁材料：硬磁材料一永久磁鐵;軟磁材料一電機(jī)和

1425W電磁鐵的鐵芯.

示例二：某單相電焊機(jī),額定耗電量為2.5KW,電流的磁效應(yīng)

額定電壓為380V,COS0為0.6,求額定電流.定義：載流導(dǎo)體周圍存在著磁場，即電流產(chǎn)生磁場

解：根據(jù)公式P=lUCoso,（電能生磁）稱電流的磁效應(yīng).

磁效應(yīng)的作用：能夠容易的控制磁場的產(chǎn)生和消

貝打=赴I恤

失,電動機(jī)和測量磁電式儀表的工作原理就是磁效應(yīng)

的作用.

3.電磁和電磁感應(yīng)；

通電導(dǎo)線（或線圈）周圍磁場（磁力線）的方向判別，

磁的基本知識

可用右手定則來判斷：

任一磁鐵均有兩個磁極，即N極（北極）和S極（南

通電直導(dǎo)線磁場方向的判斷方法：用右手握住導(dǎo)

極）.同性磁極相斥，異性磁極相吸.

線,大拇指指向電流方向，則其余四指所指的方向就

磁場：受到磁性影響的區(qū)域，顯示出穿越區(qū)域的電

是磁場的方向.

荷或置于該區(qū)域中的磁極會受到機(jī)械力的作用;也可

稱磁鐵能吸鐵的空間，稱為磁場.

線圈磁場方向的判斷方法：將右手大拇指伸直，其自感：由于線圈（或回路）本身電流的變化而引起

余四指沿著電流方向圍繞線圈,則大拇指所指的方向線圈（回路）內(nèi)產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象.由自

就是磁場方向.感現(xiàn)象而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢.

通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向，用電動機(jī)左手定則互感：在同一導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有兩組線圈，電流通過一組

確定：伸出左手使掌心迎著磁力線，即磁力線透直穿線圈時，線圈內(nèi)產(chǎn)生

過掌心，伸直的四指與導(dǎo)線中的電流方向一致，則與磁通并穿越線圈，而另一組則能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.

四指成直角的大拇指所指方向就是導(dǎo)線受力的方向.這種現(xiàn)象叫做互感

電磁感應(yīng)二常用電工儀表和測試的認(rèn)識及應(yīng)用

感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生：當(dāng)導(dǎo)體與磁線之間有相對切1.電工儀表的基本原理

割運動時,這個導(dǎo)體就有電動勢產(chǎn)生.磁電式儀表用符號。表示.其工作原理為：可動

磁場的磁通變化時，回路中就有電勢產(chǎn)生,以上現(xiàn)線圈通電時，線圈和永久磁鐵的磁場磁場相互作用

象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電動勢的結(jié)果產(chǎn)生電磁力，從而形成轉(zhuǎn)動力矩，使指針偏

叫感應(yīng)電動勢.由感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電轉(zhuǎn).

流.電磁式儀表用符號’’表示，分為吸引型和排斥型

兩種.

吸引型電磁式儀表工作原理：線圈通電后,鐵片被a圖八電流表直接

接入及

磁化，無論在那種情況下都能使時鐘順時方向轉(zhuǎn)動.

排斥型電磁式儀表工作原理：線圈通電后,動定鐵UE負(fù)載適用:交直

片被磁化，動定鐵片的同極相對，互相排斥，使動鐵片流小電流測量

轉(zhuǎn)動.?~~AA

電動式儀表用符號’’表示.其工作原理為：固

定線圈產(chǎn)生磁場,可動線圈有電流通過時受到安培力直流電流表

作用,使指針順時針轉(zhuǎn)動.

2.常用的測量儀表R不適用:擴(kuò)大

電工測量項目：電流、電壓、電阻、電功率、電

能、頻率、功率因素等.

電流表和電壓表

電流測量

電流測量的條件：電流表須與被測電路串聯(lián)；電流RfL的確定：1.測出R表;2.定出量程范圍

流量不超過量程.

電流測量的方法:例:假定A表的量程為Ai(1A,1m)

解:因U表=1^1_,則AixR表=(A2—Ai)xRfL

1x0.1=(10-1)xRfL電壓測量

即RfL=.=-Lm電壓測量條件：電壓表必須與被測電流并聯(lián)，電壓值

990

C圖?交流電流表通不得超出量程.

過電流互感器接入

□R適用:交流大電電壓測量方法：

流測量a0|?直接接入法

O□R適用:交直流低壓測

量

?v?

互感器的選用：

-

1)選用穿互感器的匝數(shù)必須滿足母線電流，小于basP通過附加電阻加入

允許電流；6R適用:擴(kuò)大儀表量程,

2)購買配套儀表:例如選用1匝150/5,則選用一般不超過2000V

150/5儀表IVI

「

I

c

接線圖:

sr

mQ

-

通過電流互感器接

入

o

□

r

r

適用:交流高電壓測

￡

R

量

負(fù)載

—R

〒

單相功率及三相功率測用要線?

*W

a圖

n

測量出ZA的

電功率測量

功率表的選用：功率表大都采用電動式.因為要反

映電壓、電流要素,要使實際電壓小于電壓線圈耐壓,

實際電流小于電流線圈額定電流.

C

接線守則：符號端接電源.電流端鈕與電路串

*Wi

測出三相的ZA、

聯(lián)，電壓端鈕與電路并聯(lián).

ZB、Zc用電總功"

丁RR三相

四線制

ZA

M------------------1-------------

ZB注：直流電P=UI,交流電P=UICos0

電能有單相與三相兩種電能測量。

□UBC單相電度表的結(jié)構(gòu)大都屬于感應(yīng)式，原理為：電壓

線圈與電流線圈產(chǎn)一的磁通分別穿過鋁盤，鋁盤產(chǎn)生

感應(yīng)渦流,渦流與磁通互相作用，產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動力矩

MP

接線方式：（三相四線直接式）

ZA

A*--------1———----------------------------H—

ZBP總

B*|

適C*

Zc

用于三相二線、負(fù)載

N45-1000Hz交流頻率的范圍;E：直20000。

/V-交5000Q/V表示靈敏度.

萬用表的使用

使用前的準(zhǔn)備工作：

檢查表筆的安裝,紅筆裝'+’字孔,黑筆裝字孔；

常用測量儀表的使用(萬能表、鉗形表、兆歐表)如果有較大的電流、電壓的測量時接成孔，一般黑筆

萬用表的使用不動，紅筆裝入對角接線孔；

萬用表的外形及結(jié)構(gòu)：萬用表由表頭、測量線路、機(jī)械調(diào)零旋鈕，測量前調(diào)零作用；

轉(zhuǎn)換開關(guān)、面板及表殼組成.電調(diào)零，測電阻時調(diào)零用.如果不能調(diào)零，就表示萬

萬用表常用符號說明：用表內(nèi)電池即將耗盡，應(yīng)將電池更換；

V：直流電壓(DCV)電阻，歐姆電阻的測量,選量程X1、X10、X100、X1K、X10K、

Y：交流電壓(ACV)K：1000X100K;

曲、mA：直流電流8：無窮大短接兩表筆調(diào)零；

萬用表的技術(shù)數(shù)據(jù)把表筆接于兩測電阻兩端；

各數(shù)據(jù)說明一A：1.5直流準(zhǔn)確度;B：2.5交

流準(zhǔn)確度;C：2KV表示2KV耐壓試驗;D：