电工基础 第一章1、1-1、2
电工基础第五版第一章电子课件
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第一章 电工基础知识
二、常用电阻器 1.常用电阻器的外形和符号
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第一章 电工基础知识
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第一章 电工基础知识
2.电阻器的主要参数
（1）标称阻值
标称阻值即电阻器的标准电阻值。
（2）允许偏差
允许偏差是指电阻真实值与标称值之间的误差值。
禁止用湿手去拔插头或扳动电气开关，也不要用湿毛巾去擦拭带电的电气设备等，以免触电。
一旦发生电线或电气设备起火，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火，应迅速切断电源， 使用不导电的干粉灭火器等进行灭火。
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第一章 电工基础知识
电导率
电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过的难易程度，其数值越大，
电工基础第五版第一章电 子课件
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第一章 电工基础知识
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。
3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
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第一章 电工基础知识
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
（3）额定功率
额定功率也称标称功率，是指在一定的条件下，电阻器长期连续工作所允许消耗的最大功率。
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第一章 电工基础知识
三、敏感电阻器 敏感电阻器是指电阻值随温度、电压、湿度、光照程度、气体环境、磁场强度、压力等状态的变化而显著变化
的电阻器，如热敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻等。 部分敏感电阻器的外形和符号
电工基础知识
1.3.3 兆欧表
屏G
RA
N
线L
1
Rx
RV
2
地E
S
－ 直流
发电机
+
兆欧表俗称摇表，是测量绝缘体电阻的专用仪表， 主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。
兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线 ）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作 用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表 面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、 E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确 地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端，图示为 测量电缆绝缘电阻的接线图。
2、数字式万用表
数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部 分组成，其原理框图如图所示。直流数字电压表是数字式万用 表的核心部分，各种电量或参数的测量，都是首先经过相应的 变换器，将其转化为直流数字电压表可以接受的直流电压，然 后送入直流数字电压表，经模／数转换器变换为数字量，再经 计数器计数并以十进制数字将被测量显示出来。
2．保护接零 在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地 就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。将电 气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫 保护接零。
？思考
• 1. 哪种触电最危险？ • 2. 怎样预防触电？ • 3. 发生触电了怎么办？
1.3.1 电工仪表的分类
RV1
RV2
RV3
RV1'
RV2'
RV3'
－
(完整版)电工理论基本知识
P3 第一章电工基础知识本章介绍电工理论基本知识，这些知识是学习电气专业知识所必需的基础。
主要内容包括：直流电路及基本物理量,磁场及电磁感应、正弦交流电路、三相正弦交流电路。
第一节直流电路及基本物理量一、直流电路电路是由电气设备和电器元件按一定方式组成的，它为电流的流通提供了路径。
根据电路中电流的性质不同，电路可分为直流电路和交流电路。
电路中，电流的大小及方向都不随时间变化的电路，称为直流电路；电流的大小及方向随时间变化的电路,称为交流电路。
电路的种类很多，不论结构简单还是复杂,电路都包含以下三个基本组成部分。
1. 电源电路中，供给电路能源的装置称为电源，如蓄电池、发电机等.电源可以将非电能转换成电能。
2。
负载电路中,使用电能的设备或元器件称为负载,也叫负荷，如电灯泡、电炉等。
负载可以将电能转换为光能、热能等其他形式的能量。
3。
中间环节电路中连接电源和负载的部分称为中间环节,最简单的中间环节是开关和导线。
导线也叫电线，是电源与负载之间的连接线,它把电流由电源引出来，通过负载再送回电源，构成电流的完整回路.图1—1就是一个简单电路的示意图。
电路由外电路和内电路两部分组成。
外电路：图1－1中，由电源引出端1经导线、负载、仪表等环节,至返回端2的电路叫外电路。
内电路：电源本身电流的通路为内电路。
在图1－1中，指电源引出端1和2间,由发电机组成的电路。
电流在外电路被认为是从电源的正极流向负极，而在电源内部则相反,是由电源负极流向正极.在电源和外电路形成闭合回路后，电流才能产生。
如果电路断开,如图12所示,导线1点和2点间断开了，电流就不能流通了，此时称电路为断路或开路状态。
二、电流金属导体内的自由电子或电解液内的正负离子，通常都处在不规则的运动状态，因此在任一瞬间通过导体任一截面的电量能相互抵消，即导体内没有电流流过。
当导体内的自由电子受到电场力的作用后，电子就以一定方向移动。
在这种情况下，导体的任何截面（在任一瞬间），将有一定的电量通过,也就是说导体内有电流流动。
电工技术基础第一章(刘志平)
§1-6 电阻和电阻定律
一、电阻
定义：表示物质对带电粒子定向运动存在阻碍 作用的物理量。
经常用的电阻单位还有千欧 (k) 、兆欧 (M) 1 k = 103 ； 1 M = 106
一、电阻
本质：导体中的自由电子在电场力的作用下定向运
例题1 两个点电荷电荷量q1＝－4×10－6C，q2＝－ 1.2×10－6C，在真空中的距离r＝0.4m,求两个点电 荷间作用力的大小及方向。
解：
应用库仑定律求解
FБайду номын сангаас
k
q1q2 r2
9
10
9
4
10
6 1.2 0.42
10
6
N
0.27 N
作用力的方向在两个点电荷的连线上。因 为是同种电荷，所以作用力为斥力。
库仑定律
在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘 积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用 力的方向在它们的连线上。静止电荷之间的这种 作用力就叫做静电力或库仑力。
F k q1q2 r2
库仑定律 的公式表示
F
k
q1q2 r2
式中 q1，q2—点电荷电荷量，单位是C； r —两点电荷间的举例，单位是m； k —静电恒量，k＝9×109 m2/C2; F —静电力，单位是N.
电工基础 （第2版）
主编：刘志平、苏永昌
电工基础
第一章 电路基础知识 第二章 直流电路 第三章 电容器 第四章 磁与电磁感应 第五章 正弦交流电路 第六章 三相交流电路和电动机 第七章** 变压器 第八章* 瞬态过程
电工基础第一章
第一节 闭合电路的欧姆定律一、电动势1．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
用符号E 表示。
2．单位：伏特（V ）注意点：(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。
(2）电动势的规定方向：自负极通过电源内部到正极的方向。
二、闭合电路的欧姆定律 1．复习部分电路的欧姆定律I =RU 2．闭合电路欧姆定律的推导 (1) 电路(2) 推导设t 时间内有电荷量q 通过闭合电路的横截面。
电源内部，非静电力把q 从负极移到正极所做的功W = E q = E I t ，电流通过R 和R 0时电能转化为热能Q = I 2 R t + I 2 R 0 t因为W = Q所以E I t = I 2 R t + I 2 R 0 tE = I R + I R 0或I =R R E+(3）闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。
其中，外电路上的电压降（端电压）U = I R = E - I R 0内电路上的电压降U ' = I R 0电动势等于内、外电路压降之和E = I R + I R 0 = U + U '例1：如上图，若电动势E = 24 V ，内阻R 0 = 4 Ω，负载电阻R = 20 Ω，试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。
例2：电源电动势为1.5 V ，内电阻为0.12 Ω，外电路电阻为1.38 Ω，求电路中的电流和端电压。
例3：电动势为3.6 V 的电源，与8 Ω 的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2 V ，求电源的内电阻。
三、端电压新课1．电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。
证明：I =R R E+当R 增加时，（R + R 0）增加，电流I 减小，U = E - I R 0 增加；同理可证，当R 减小时，U 也减小。
电工手册 第一章 电工基础知识
第1章电工基础知识1.1基本概念1.1.1常用名词定义电流。
导体内的自由电子或离子在电场力的作用下，有规律的流动叫做电流。
人们规定正电荷移动的方向为电流的正方向。
电流用字母I表示，单位为A。
电流强度。
衡量电流强弱的物理量。
单位时间内通过导体截面积的电量即为电流强度，用字母I 表示，习惯上简称为电流。
电流密度。
在单位横截面积上通过的电流大小，称为电流密度，单位为A/mm2。
电位。
在电场中，单位正电荷从a点移到参考点时，电场力所做的功，称为a点对参考点的电位。
进行理论研究时，常取无限远点作为电位的参考点；在实用工程中，常取大地作为电位的参考点，电位的单位为V。
电压。
电路中两点之间的电位差称为电压。
用字母U表示，单位为V。
电动势。
单位正电荷由低电位移向高电位时非静电力对它所做的功称为电动势。
用字母E表示，单位为V。
电阻。
导体能导电，同时对、电流有阻力作用，这种阻碍电流通过的能力称为电阻，用字母R或r表示，单位为Ω。
电阻率。
又称为电阻系数。
是衡量物体导电性能好坏的一个物理亮，用字母ρ表示，单位为Ω.m.其数值是指导体的长度为1m、截面积为1mm2的均匀导体在温度为200C时所具有的电阻值，即为该导体的电阻率。
电阻的温度系数。
表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高10C时，电阻率的变化量与原来的电阻率的比值，用字母d表示，单位为1/0C。
电导。
物体传导电流的本领叫电导。
电阻值的倒数就是电导，用字母G表示，单位为S（西门子）。
电导率。
又叫电导系数。
是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。
其数值大小是电阻率的倒数。
用字母γ表示，单位为S/m（西/米）。
电容。
凡是用绝缘介质隔开的两个导体就构成了一个电容器。
两个极板在单位电压作用下每一极板上所储存的电荷量叫做该电容器的电容，用字母C表示，单位为F（法拉）。
感抗。
交流电流过具有电感的电路时，电感有阻碍交流电流过的作用，这种作用称为感抗，用XL 表示，单位为Ω。
电工基础第四版
电路中任意两点之间旳电位差就等于这 两点之间旳电压，即Uab = Ua－Ub，故电压 又称电位差。
注意
电路中某点旳电位与参照点旳选择有关， 但两点间旳电位差与参照点旳选择无关。
3．电动势
电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正 极旳能力用电动势表达，电动势旳符号为E，单 位为V。
电动势旳方向要求为在电源内部由负极指向 正极。
多，就表达流过该导体旳电流越强。若在t时间内 经过导体横截面旳电荷量是Q ，则电流I可用下式 表达：
IQ t
式中，I、Q 、t旳单位分别为A、C、s。
4．电流旳测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直
流电流表测量。 （2） 电流表必串接到被测量旳电路中。 （3） 直流电流表表壳接线柱上标明旳“+”、
若无法估计，可先用电流表旳最大量程挡 测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小 挡去测量，直到测得正确数值为止。
三、电压、电位和电动势
1．电压 电场力将单位正电荷从a点移到b点所做
旳功，称为a、b两点间旳电压，用Uab表达。 电压单位旳名称是伏特，简称伏，用V表达。 2 ．电位
电路中某一点与参照点之间旳电压即为 该点旳电位。
“－”记号，应和电路旳极性相一致，不能接错， 不然指针要反转，既影响正常测量，也轻易损坏电 流表。
动画
视频：万用表直流电流档旳使用
（4）要合理选择电流表旳量程。 每个电流表都有一定旳测量范围，称为电
流表旳量程。
一般被测电流旳数值在电流表量程旳二分 之一以上，读数较为精确。所以在测量之前应 先估计被测电流大小，以便选择合适量程旳电 流表。
为是不变旳常数。
假如不是直线，则称为非线性电阻。
二、 全电路欧姆定律
电工基础目录
第一章?电路基础知识6§1-1?电流和电压实验与实训1?练习使用测电笔和万用表§1-2?电阻§1-3?欧姆定律§1-4?电功和电功率第二章?直流电路6§2-1?串联电路§2-2?并联电路§2-3?混联电路实验与实训2?直流电阻电路故障的检查§2-4?直流电桥§2-5?基尔霍夫定律§2-6?叠加原理§2-7?电压源与电流源的等效变换§2-8?戴维南定理第三章?电容器2§3-1?电容器与电容§3-2?电容器的选用与连接§3-3?电容器的充电和放电第四章?磁场与电磁感应4§4-1?磁场§4-2?磁场的主要物理量§4-3?磁场对电流的作用§4-4?铁磁物质§4-5?电磁感应§4-6?自感§4-7?互感§4-8?磁路欧姆定律第五章?单相交流电路8§5-1?交流电的基本概念实验与实训3?常用电子仪器的使用§5-2?正弦交流电的相量图表示法§5-3?纯电阻电路§5-4?纯电感电路§5-5?纯电容电路§5-6?RLC串联电路实验与实训4?用示波器观察正弦交流电§5-7?串联谐振电路§5-8?并联谐振电路实验与实训5?单相交流电路实验与实训6?LC串、并联谐振电路§5-9?周期性非正弦交流电第六章?三相交流电路6§6-1?三相交流电源§6-2?三相负载的连接方式实验与实训7?三相交流负载的连接§6-3?提高功率因数的意义和方法。
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a）关联参考方向
b）非关联参考方向
参考方向
(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；
(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考 方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是 真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。
(3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选 取非关联参考方向。
S
开关 电 源 导线 负 载 R0
I
中间环节
+
RL U
电源
+ _US
负 载
–
手电筒的实际电路
手电筒的电路模型
实际电路器件品种多，电磁特性多元而复杂， 直接画在电路图中困难而繁琐，且不易定量描述。
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
R
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素，因此 L 可以忽略。 白炽灯的电 路模型可表 示为：
Va=UaO
某点电位在数值上等于该点与参考点之间的电压。 当电路参考点改变时，该电位随参考点发生变化，
但它与原来参考点之间的差值不会发生改变。
电压和电位的关系：Uab=Va－Vb
电压又叫电位差。
电流的定义及其 参考方向
电流参考方向 的表示方法？
电压的定义及 其参考方向
电压、电位、 电势三者之 间的异同？
i
产生磁场的电 特性可Biblioteka 电感 元件表征LR
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近 似，其电特性惟一、精确，可定量分析和计算。
1.1.3电路的分类 理想电路元件分为有源和无源两大类
无源二端元件 有源二端元件
+
IS US
R
L
C
–
电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的 电特性
电容元件 只具有储 存电能的 电特性
(4) 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向 下进行，实际方向由计算结果确定。 (5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、 减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它 们混为一谈。
1.2.3
电位
在电路中任选一点作为参考点，某点到参考点 的电压就叫做该点的电位。 如果参考点为O，则A点的电位为：
注意：
必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。
• 一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任 意指定。如果指定流过元件的电流的参考方向是 从标以电压正极性的一端指向负极性的一端，即 两者的参考方向一致，则电流和电压的这种参考 方向的关系称为关联参考方向，简称关联方向。 • 当两者不一致时，称为非关联参考方向，简称非 关联方向。为了分析方便，常选同一元件的电流 参考方向和电压参考方向一致，即选关联参考方 向。
电路组成
电路的功能
电力系统中 的电路可对电能进行传输、分配 和转换。 电子技术中 的电路可对电信号进行传送、处 理、测量和储存等。
1.1.2
电路模型
实际电气装置种类繁多，如自动控制设备，卫星接收 设备，邮电通信设备等；实际电路的几何尺寸相差甚大， 如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的， 而集成电路芯片小的如同指甲。 在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研究， 通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，即用 抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件，从 而构成了与实际电路相对应的电路模型。
iab= - iba
在未规定参考方向的情况下， 电流的正负号是没有意义的。
1.2.2 电压及其参考方向
电压的定义为：在电路中,如果电场力把正电荷dq从电 场中某一点a移动b点所做的功dW,则a、b两点间的电压 为 dW uab = dq 即电路中a、b两点间的电压等于电场力把单位正电荷从 a点移动到b点所做的功。
如何判断电流的方向
在分析计算电路时，可任意规定某一方向作为电流的参考方向 或正方向，并用箭头表示在电路图上。若计算结果为正值，说明 电流的真实方向与参考方向相同，否则相反。
实际方向 参考方向 i>0
实际方向
参考方向 i<0
图1-2 电流的实际方向与参考方向
电流的参考方向的另一种表示方法：双下标。 如对某一电流，用iab表示参考方向由a指向b.用iba表示参 考方向由b指向a.显然，两者差一个符号，即
单位换算：
1V=10-3KV=103mV
电压和电流一样，也是一个有方向的物理量。
1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。 2）参考正方向：任意假定的方向。
电压的参考方向的三种表示方法
1、采用正（+）负（-）极性表示
A
+ u -
B
2、采用实线箭头表示
A
u
B
3、采用双下标表示 如u 表示电压的参考方向由A指向B AB
理想电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒 定，两端电 压由它和负 载共同决定
1.1.3电路的分类 理想电路元件分为集中参数电路和分布参数电路
• 集中参数电路是指构成元件及电路本身的尺寸远小于电
路工作时电磁波波长的电路，在分析这种电路时可以忽略 元件和电路本身的几何尺寸。
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
电路的基本概念和基本定律 直流电路的分析计算 正弦交流电路 三相电路 互感耦合电路 线性电路过渡过程时域分析 磁路与铁芯线圈电路 低压电器与基本控制线路
本章学习目的及要求
本章内容是贯穿全课程的重要理论 基础，要求在学习中给予足够的重视。 通过本章学习要求理解理想电路元件和 电路模型的概念；理解电压、电流、电 动势和电功率的概念；深刻理解和掌握 参考方向在电路分析中的应用；牢固掌 握基尔霍夫定律及其应用；深刻领会和 掌握电路等效的基本方法。
1.2电流、电压及其参考方向
1.2.1
电流的大小：
电流及参考方向
dq i= dt …… （1-1）
电流(强度)— 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电流的单位及换算：安培(A)=库仑(C)/秒(s)
1A=103mA=106μA=109nA
稳恒直流情况下：
q I= t
…… （1-2）
电流是一个有方向的物理量，仅指出大小是不够 的，规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。
电压参考 方向的表 示方法？
作业：P31 1-1题
• 分布参数电路是指电器本身的几何尺寸相对于工作波长
不可忽略的电路。
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？ 何谓理想电 路元件？其 中“理想” 二字在实际 电路的含义？
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
什么是集 中参数电 路？
学好本课程，应注意抓好两个主要环节：认真 听课、细心复习。还要处理好三个基本关系：听课 与笔记、作业与复习、自学与互学。
第1章 电路的基本概念和基本定律
电路及模型
基尔霍夫定律
电路的基本物理量
电路元件
电压源和电流源
1.1 电 路和电路模型
1.1.1 电路 电路——由实际元器件构成的电流的通路。 电源： 可将其他形式的能量转换成电能、向 电路提供电能的装置。 负载： 可将电能转换成其他形式的能量、在 电路中接收电能的设备。 中间环节： 电源和负载之间不可缺少的连接、 控制和保护部件统称为中间环节， 如导线、开关及各种继电器等。
欢迎学习电路基础
电路基础是通信、信息工程、自动控制、汽 车电子等专业的主干技术基础课程。通过本课程的 学习可使学生掌握电路的基本理论、基本分析方法 和进行电路实验的基本技能，为后续专业课程打下 必要的基础。
电路分析理论体系严谨，内容贴近实际，学生 在学习中不仅可学会一种思维方法，而且深入学习 能养成科学的学习作风，从而终生受益。 学习电路基础要求透彻理解其中的诸多重要概 念，掌握其基本定理、定律分析电路的方法，并能 运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。