第1章电工

合集下载

第一章-电工常用工具(电工技能培训技巧一)

第二节电工安全及防护用具
二、绝缘棒
•用途：操作高压跌落式熔断器、单极隔离开关、柱上油断路器等； •规格：有500V、10KV、35KV等。
护环
绝缘部分
手柄部分
工作部分
第二节பைடு நூலகம்电工安全及防护用具
三、绝缘鞋（靴）
1.绝缘鞋
•用途：电工必备的个人安全防护用品，其作用是人体与地面绝缘，主要用于防止跨步电压的伤害，也辅
第一节电工通用工具
1.活动板手
•用途：开口宽度可调节，能紧固或松开多种规格的六角或四角螺栓、螺母。 •规格：其规格以长度(mm)×最大开口宽度(mm)表示，常用的有150×19(6英寸)、200×24(8英寸)、250×30(10 英寸)、300×36(12英寸)等几种。
呆扳唇
蜗轮
扳口
活扳唇轴销手柄
初级电工技能培训一
第三节登高用具
一、安全带
安全带是腰带、保险绳和腰绳的总称，用来防止发生空中坠落事故。腰带用来系挂保险绳、腰绳和吊物绳，系在腰部以下、臀部以上的部位。
第三节登高用具
保险绳
保险绳扣腰绳
腰带
二、脚踏板与脚踏绳
•脚踏板：又叫登高板，用于攀登电杆的一种专用登高用具，由板、绳、钩组成。 •脚踏绳：又叫登高绳，也是一种攀登电杆的专用登高用具，适应直径较粗的电杆使用；由较粗的麻绳结成封闭的圆圈。
•类型：发光型、声光型、风车型； •结构：一般由检测部分、绝缘部分、握柄部分组成；
第二节电工安全及防护用具
•使用注意事项： ①选择相应电压等级的验电器； ②一般都是伸缩式，应充分拉伸，手握部分不得超过隔离环； ③使用前应将验电器在确有电源处试测，证明验电器性能确实良好，方可使用； ④ 使用时，应逐渐靠近被测物体，直到氖灯亮； ⑤室外使用，必须在气候条件良好的情况下方可使用。

电工基础第1章知识要点解读

表1.2常见固定电阻器比较
序号
名称
图形符号
主要用途
1
碳膜
电阻器
目前电子、电气产品使用量最大、价格最便宜、品质稳定性和信赖度较高的电阻器
2
金属膜
电阻器
常用在要求较高的电路中，如各种测试仪表
3
线绕
电阻器
在大功率电阻电路中作为分压电阻和分流电阻，在电源电路中作为限流电阻
2.可变电阻器
可变电阻器是阻值可变的电阻器，也称电位器，分为半可变电阻器和电位器。常见可变电阻器比较见表1.3。
（3）表达式：Q=I2Rt
4．最大功率输出定理
（1）内容：当负载电阻R和电源内阻r相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率）Ｐmax。
（2）表达式：当R＝r时
Pmax＝
（3）负载匹配（阻抗匹配）：负载电阻等于电源电阻。——欧姆（Ω）6
电能
W
电荷定向移动形成的电流所做的功
W=Uq=UIt
——
焦耳
（J）
7
电功率
P
描述电流做功快慢的物理量
——
瓦特（W）
三、电阻器
电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。它在电路中起分压、分流和限流等作用。
1.固定电阻器
固定电阻器是阻值不能改变的电阻器，文字符号为R。常见固定电阻器比较见表1.2。
序号
（2）电阻器的主要参数
电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率等。电阻器主要参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法，见表1.5。
表1.5电阻器主要参数标注方法比较
序号
标注方法
电阻值识读要点
允许误差识读要点
1

电工学第一章直流电路

主页章目录节目录上一页下一页
（三）电路的短路开关SA接“3” 号位置，电路中的短路电流： I短 E r U外 E I短r 0
主页章目录节目录上一页下一页
（四）电路在三种状态下各物理量的关系
电路状态
电流
电压电源消耗功率负载功率
断路 I 0
U E
PE 0
（一）部分电路欧姆定律（二）全电路欧姆定律
主页章目录节目录
（一）部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体
两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 。
式中 I—导体中的电流，A； U —导体两端的电压，V； R—导体的电阻，Ω。
1.串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即：
I I1 I2 In
2.串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即：
U U1 U2 Un
3.串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之
和，即：
R R1 R2 Rn
注：（1）如果电路中串联的 n 个电阻值相等（均为 R0），
主页章目录节目录下一页
（二）电阻率概念：长度为1m、截面为1mm2的导体，在一定温度下的电阻值，用符号ρ表示。其单位为Ω·m（欧米）。纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作导线。
主页章目录节目录上一页下一页
的电压表，它的内阻 R0 为 40kΩ 。用它测量电压时，允许流过的最大电流是多少？
解：
I

U R0

300 40 103

第一章电工基础知识

2、大小：电源的电动势在数值上规定为：非电场力将单位正电荷由电源的低电位端（负极）移到高电位端（正极），非电场力所做的功。用“E”或“e”表示，单位“伏特”
E=Ag/q
(Ag为非电场力做功q为正电荷所带电量）
3、电动势的方向和一般表示法电动势的方向：(同电压的方向相反)规定为非电场力移动正电荷的方向,即电位升高的方向。电压源的一般表示法：
(四）电压和电位的异同
相同点： A 单位相同 B 都表示电场中某两点所具有能量的基本性质不同点： A 电压值说明 (a,b两点) ab两点电场能量差值大小 a能量比b点大电场在a点能量大小
电位值说明 (就a点而言) 正电荷一定由a点向参考点移动 B 参考点的改变只影响电位值,不影响电压值
电源工作原理图
Fg
q
F
U
三、电源与电动势
（一）电源 1、定义：电源是产生电能的设备，它的作用是产生和维持电路两端电位差。 2、分类：电压源、电流源。（常用电源） 3、原理：电源的内部存在一种非电场力，它可以将正电荷逆电场方向由电位低端移向电位高端，以消耗其它能量转化为电场能量。
（二）电动势
1、定义：表征电源产生（转换）电场能力大小的物理量称为电源的电动势。
2、电流的方向电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的相反。电流的参考方向在电路分析中，电流的实际方向不易判定或随时间改变时，可给电流假定一个参考方向，也称正方向。在计算中：如果电流为正值，则实际方向与参考方向相同；如果电流为负值，则实际方向与参考方向相反。
第二节
欧姆定律
一、欧姆定律
二、伏安特性曲线
第二章

电工之第一章(第一节)电能的地位

1、电力供应的特点产、供、用同时发生。产、供、用等量发生（略去损耗），不能存储待用。要求：在所有环节上不能中断，还要保证其安全可靠地运行。
二、电业工作在生产过程中的重要作用
2、电力供应的过程要经过发电、输电、变配电、用电等过程。
二、电业工作在生产过程中的重要作用
3、对电业工作者的要求为使设备、线路正常运行，要不断地进行监测与调控。应充分认识它的重要意义，更重要的是加强学习，掌握电的基本知识和操作技能，掌握安全用电的规律与节约用电的措施。
（2）我国电力的使用情况
我国电力的使用，始于1879年。北京于1889年在颐和园开始使用电灯照明。 1952年全国发电量为73亿kWh。 1988年全国发电量为5820亿kWh。 1995年全国发电量为8100亿kWh。 2000年全国发电量为11000亿kWh。
一、电能在国民经济中的作用和地位
新课
小结
作业
第一章电工安全作业概述
第一节电工作业在生产中的地位和作用
一、电能在国民经济中的作用和地位
1、电能的普及（1）电能的利用导致了第二次产业革命应用范围：工业、农业、交通运输、商业、服务业、医疗、邮电通讯、广播电视、印刷出版、国防、人民生活等各行各业。
一、电能在国民经济中的作用和地位
一、电能在国民经济中的作用和地位
（4）电能是一种清洁的能源。在传输及使用过程中均无污染，使用后也无废弃物。（5）某些方面是其他能源无法替代的。如通讯、广播、电视、雷达设备、电子计算机的功能必须直接使用电能。（6）电能的传输有条件采用隐蔽方式（敷设电缆）。
二、电业工作在生产过程中的重要作用
三、生产与安全
1、保证正常电力供应的意义正常的生产秩序，离不开正常的能源供应，它是生产的命脉。因此，要采用一切可靠的措施，保证电力的供应，从而也保证了生产的正常进行。

第一章电工安全用电知识

上一页下一页返回
安全用电知识
1.绝缘操作用具绝缘操作用具主要用来进行带电操作、测量和其他需要直
接接触电气设备的特定工作。常用的绝缘操作用具一般有绝缘操作杆、绝缘夹钳等，如图、图所示。这些操作用具均由绝缘材料制成。正确使用绝缘操作用具，应注意以下两点。 (1)绝缘操作用具本身必须具备合格的绝缘性能和机械强度。 (2)只能在和其绝缘性能相适应的电气设备上使用。上一Βιβλιοθήκη 下一页返回电气火灾消防知识
电气火灾的防护措施
电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全，具体措施如下:
1.正确选用保护装置，防止电气火灾发生 (1)对正常运行条件下可能产生电热效应的设备采用隔热、
散热、强迫冷却等结构，并注重耐热、防火材料的使用。 (2)按规定要求设置包括短路、过载、漏电保护设备的自动
3.保持电气设备的正常运行，防止电气火灾发生 (1) 正确使用电气设备，是保证电气设备正常运行的前提。
因此应按设备使用说明书的规定操作电气设备，严格执行操作规程。 (2)保持电气设备的电压、电流、温升等不超过允许值。保持各导电部分联接可靠，接地良好。 (3)保持电气设备的绝缘良好，保持电气设备的清洁和良好通风。
(6)电火花和电弧。有些电气设备正常运行时就能产生电火花、电弧，如大容量开关、接触器触点的分、合操作，都会产生电弧和电火花。电火花温度可达数千度，一旦遇可燃物便可点燃，遇可燃气体便会发生爆炸。
上一页下一页返回
电气火灾消防知识
易燃易爆环境
日常生活和生产的各个场所中，广泛存在着易燃易爆物质，如石油液化气、煤气、天然气、汽油、柴油、酒精、棉、麻、化纤织物、木材、塑料等，另外一些设备本身可能会产生易燃易爆物质，如设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体;酸性电池排出氢气并形成爆炸性混合物等。一旦这些易燃易爆环境遇到电气设备和线路故障导致的火源，便会立刻着火燃烧。

电工与电子技术第一章

下一页返回
第一节电路的组成
• 2.负载 • 在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变
为其他形式能。例，电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能，等等。通常使用的照明器具、家用电、机床等都可称为负载。 • 3.导线 • 连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路，起着传输电能的作用。 • 4.辅助设备 • 辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器及测量仪表等。 • 最简单的电路实例是图1一1所示的手电筒电路。为了便于对电路进行分析和计算，常把实际元件加以近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质，用足以表征其主要特征的“模
第二节电路的基本物理量
• 几种常见的电流波形如图1一3所示，图1一3(a)为直流，图1一 3(b),(c)为交流。
• 在分析电路时，对复杂电路由于无法确定电流的实际方向，或电流的实际方向在不断地变化，而引入了“参考方向”的概念。
• 参考方向是一个假想的电流方向。在分析电路前，需先任意规定未知电流的参考方向，并用实线箭头标于电路图上，如图1一4所示，图中方框表示一般二端元件。特别注意:图中实线箭头和电流符号i缺一不可。
( resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆(ohm )，简称欧，符号是Ω。比较大的单位有千欧(k Ω)、兆欧 (M Ω )(兆=百万，即100万)。 • 电阻器简称电阻( Resistor，通常用“R”表示)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。 • 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件的总称，如电炉、白炽灯、电阻器等。

电工基础知识学习

电阻并联图例
电阻的混联电阻的混联：在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。
五、电功率与电能
电功率：单位时间内电流所作的功称为电功率。 P=UI=I2R P—电功率单位瓦特（简称瓦),用w表示,常用千瓦、兆瓦表示（w、Kw、Mw）电能（电功）：电流在一段时间t内，电路消耗的电功率P称为该电路的电能。 A=Pt=UIt=I2Rt A（原为P）—电能，单位焦耳，用J表示，（电压1V、电流1A，1秒时间内所作的功是1焦耳，1J=1AV=1WS）实际应用中，常用千瓦/小时（KW/h）为单位。 1度电=1KW/h
05
所有电流均为正。
06
1
基尔霍夫电压定律表述一
2
基尔霍夫电压定律表述二
3
在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。
4
在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。
6
所有电压均为正。
5
电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。
三、电阻电路
电阻元件：一种消耗电能的元件。电感元件：一种能够贮存磁场能量的元件。电容元件：一种能够贮存电场能量的元件。欧姆定律：电阻中的电流与电压成正比，与电阻成反比。公式：U=IR I=U/R R —电阻，单位欧姆（简称欧），用Ω表示，电工材料包括导体、半导体、和绝缘材料。有良好导电性能的叫导体，几乎不导电的绝缘体，介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。金属导体的电阻R与长度L成正比，与截面积S成反比，且与电阻率p有关。公式： RS=Pl R=pL/S 电阻率是指长1米，截面积为1mm2 ，在200C温度下的电阻值。
三角形连接—将三相发电机每一相的绕组的始端依次相接的连接方式（把三相负载分别接在三相电源每两根相线之间的接法）。 UL=Upb IL=1.73Ipb

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

c
20
a
5
d
6A E2 10A 90V
b 设 b为参考点，即Vb=0V Va = Uab=10×6 = 60 V Vc = Ucb = E1 = 140 V Vd = Udb =E2 = 90 V Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
章目录上一页下一页返回退出
信号源: 提供信息
信号处理：放大、调谐、检波等话筒
放大器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载
直流电源
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。
章目录上一页下一页返回退出
电路模型
为了便于用数学方法分析电路, 一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。
章目录上一页下一页返回
退出
6. 电功率
定义：单位时间内所转换的电能。＋符号：P 单位：W 电源产生的功率： PE = E I 电源输出的功率： PU = US I
S
I
＋ US －＋
E －
UL
－
负载消耗的功率： PL = UL I
章目录上一页下一页返回
退出
7. 电能
定义：在单位时间（ t ）内转换的电功率称为电能：W = P t 符号：瓦特（W）单位：焦耳（J ）单位转换：千瓦时（kW· h）
Q I= t
dq i= dt
＋ E －
＋ US －
＋
UL
－
电流的单位：安培（A）
kA 、A、mA、μA
电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。
章目录上一页下一页返回
退出
2. 电位
＋ E －＋ US －
I ＋ UL －
电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。某点对参考点的电压值。
章目录上一页下一页返回退出
1.5 理想电路元件
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件
电压源
电流源
电阻元件
电容元件
电感元件
章目录上一页下一页返回
退出
电路元件是电路中最基本的组成单元。（一）理想无源元件理想无源元件包括电阻、电容和电感元件，这三个名词又是表征它们量值大小的参数。电阻元件
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。例：手电筒手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。
电池
开关
灯泡
10BASE-T wall plate
导线
章目录上一页下一页返回退出
手电筒的电路模型
I E R0
干电池导线灯泡
开关
电池是电源元件，其参数
为电动势 E 和内阻Ro； R 具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；
⊥
直流电路中电位用 V 表示，单位为伏[特]（V）。
章目录上一页下一页返回
退出
3、电路中的参考点在分析和计算电路时，为确定某点电位，必须先确定一个参考点。原则上参考点的电位可以任意选择，但为了统一起见，工程上常选大地为参考点，用表示。如机电设备的机壳需要接地，那么机壳就是参考点。而电子设备的机壳虽然不用接地，但为分析方便一般将元件汇集的公共端设为参考点，也称为“地”
+
I
U _
R
I
R0 R
负载端电压为： U = IR 或 U = E – IRo
Ro为电源内阻
此时电源在发出功率，负载在吸收功率；发出与吸收的功率相等，称功率平衡。
章目录上一页下一页返回退出
通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为有载或称电源处于带负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的额定值。
电路中参考点用符号“⊥”表示，参考点的电位为零伏。有些电路图没有标注参考点时，一般以电源的负极默认为参考点。
章目录上一页下一页返回退出
注意
电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变!
章目录上一页下一页返回
退出
1.3.2 开路
E 开关断开 I=0

I
U0 R
Ro
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 ) 负载功率 P= 0 I 有源开路的特征: 电路 • 开路处的电流等于零；I=0 • 开路处的电压应视电路情况而定。
+ U –Biblioteka 章目录上一页下一页返回
电路符号
单位
R
R 称为电阻，单位： (欧姆)
电阻的倒数为电导，用G表示，单位是西门子（S）
章目录上一页下一页返回退出

u～i 关系
满足欧姆定律
U RI
U R I
电阻是表征电路中电能消耗的理想元件，电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。P > 0 即电阻上的电压、电流永远是关联方向。电功率：
发电机升压变压器输电线降压变压器
(2)实现信号的传递与处理话筒
电灯电动机电炉 ...
放大器
扬声器
章目录上一页下一页返回
退出
2. 电路的组成部分
电源: 提供电能的装置
升压变压器输电线
负载: 取用电能的装置
电灯电动机电炉 ...
发电机
降压变压器
中间环节：传递、分配和控制电能的作用
3、叠加定理、戴维宁定理
4、支路电流法和结点电压法
难点是如何正确使用上述定理和方法分析计算各种电路的电压、电位、电流、功率等参数！
章目录上一页下一页返回退出
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
章目录上一页下一页返回退出
结论： (1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变； (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图 c 20 a 5 d c 20
5
6
d +90V
4A E1 6 140V
b
6A +140V E2 10A 90V
章目录上一页下一页返回
退出
例: 图示电路，计算开关S 断开和闭合时A点 +6V 的电位VA 解: (1)当开关S断开时电流 I1 = I2 = 0，电位 VA = 6V 。
I1
S
2k 2k
(2) 当开关闭合时,电路如图（b）电流 I2 = 0，电位 VA = 0V 。
电压的实际方向：由高电位指向低电位。 US 是电源两端的电压， UL 是负载两端的电压。
章目录上一页下一页返回退出
5. 电动势
电源中的非电场力，将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势。
符号： E 或 e 单位：kV 、V、mV、μV
电动势的实际方向：由低电位指向高电位。
1 千瓦时为 1 度电，1 kW· h＝3.6 106 J。
章目录上一页下一页返回
退出
1.3
电路的状态
电路在不同的工作条件下，会处于不同的状态，并具有不同的特点，电路的状态主要有以下三种： • 通路 • 开路 • 短路
章目录上一页下一页返回
退出
1.3.1 通路
开关闭合,接通电源与负载。 + E 回路中的电流为： – E R0
章目录上一页下一页返回退出
2. 举例求图示电路中 4A 各点的电位:Va、 E1 6 Vb、Vc、Vd 。 140V
解：设 a为参考点，即Va=0V Vb=Uba= –10×6= 60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
电源短路S1
EL1 EL2
S2
章目录上一页下一页返回
退出
1.4 电路中的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向物理量实际方向正电荷运动的方向高电位低电位 (电位降低的方向) 低电位高电位 (电位升高的方向)
电流 I
电压 U 电动势E
章目录上一页下一页返回
退出
2. 电路基本物理量的参考方向
第1章直流电路
1.1 电路的作用与组成部分
1.2 电路的基本物理量
1.3 电路的状态 1.4 电路的参考方向 1.5 理想的电路元件 1.6 基尔霍夫定律 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理
1.9 等效电源定理
章目录上一页下一页返回退出
第1章直流电路
本章重点:
1、电压、电流的参考方向和基尔霍夫定律 2、电阻的串并联 3、电压源/电流源模型的相互转换
章目录上一页下一页返回
退出
电路中电位的计算
电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。通常设参考点的电位为零。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。