电工基础知识一课件.ppt

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1、电工电工基础基础P P1 1一、直流电路一、直流电路二、磁场及电磁感应二、磁场及电磁感应三、单相正弦交流电路三、单相正弦交流电路四、三相交流电路四、三相交流电路电工电工基础基础P P2 2一、直流电路一、直流电路（一）基本概念（二）欧姆定律电工电工基础基础P P3 31、电流、电流电流的正方向电流的正方向大小：用电流强度（大小：用电流强度（I）来衡量。）来衡量。单位：安培（单位：安培（A）千安（千安（kA）、毫安（）、毫安（mA）1kA1000A1000mA1A电工电工基础基础P P4 42、电位、电位电场力搬运单位正电荷电场力搬运单位正电荷从电场中的从电场中的a点移动到参点移动到参考点考点o

2、所作的功。所作的功。oaQf用字母用字母表示。表示。a点的电位用点的电位用a表示。表示。参考点的电位规定为零，参考点的电位规定为零，通常以大地作为参考点。通常以大地作为参考点。o0电工电工基础基础P P5 5oaQfb电场中电场中a、b两点间的两点间的电位差。电位差。用用U表示。表示。Uabab单位：伏特（单位：伏特（V）方向：由高电位指向低方向：由高电位指向低电位。电位。Uab3、电压、电压电工电工基础基础P P6 64、电动势F电源力将单位正电荷由电源电源力将单位正电荷由电源负极移动到正极所做的功。负极移动到正极所做的功。用用E表示。表示。单位：伏特（单位：伏特（V）方向：由低电位指向高方

3、向：由低电位指向高电位。电位。电工电工基础基础P P7 7电动势和电压的区别 U E U E U E 物理意义不同；物理意义不同； 两者方向不同；两者方向不同；存在的位置不同。存在的位置不同。电工电工基础基础P P8 85、电阻衡量导体对电流的阻衡量导体对电流的阻碍作用的物理量；碍作用的物理量； 用字母用字母R来表示。来表示。 单位：欧姆（单位：欧姆（）。）。 千欧（k ）兆欧（M ） 电工电工基础基础P P9 96、功率定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。符号：符号：P P单位：瓦特（单位：瓦特（W W）其他常用单位：千瓦（其他常用单位：千瓦（

4、kWkW）、兆瓦（）、兆瓦（MWMW）1kW1kW10103 3W W1MW1MW10103 3kWkW10106 6W W表达式：表达式：RURIUIP22电工电工基础基础P P1010（二）欧姆定律 I R U RUI 流过导体的电流强度与这段流过导体的电流强度与这段导体两端电压成正比，与这段导体两端电压成正比，与这段导体的电阻成反比。导体的电阻成反比。部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律电工电工基础基础P P11112 2、全电路欧姆定律、全电路欧姆定律 S ER00 I U R 电路中的电流强度与电路中的电流强度与电源的电动势成正比，与电源的电动势成正比，与电路中的内电阻和外电阻电路中的内

5、电阻和外电阻之和成反比。之和成反比。0RREI电工电工基础基础P P1212二、磁场及电磁感应（一）电流的磁场（一）电流的磁场（二）磁通与磁感应强度（二）磁通与磁感应强度（三）磁场对通电导体的作用（三）磁场对通电导体的作用（四）电磁感应（四）电磁感应电工电工基础基础P P1313（一）电流的磁场磁体周围存在的磁力作用的空间称作磁体周围存在的磁力作用的空间称作磁场。磁场。 磁的基本性质电工电工基础基础P P1414直线电流的磁场直线电流的磁场电流的磁效应电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应。电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应。安培定则（右手螺旋定则）电工电工基础基础P P1515环形电流产生的磁场

6、环形电流产生的磁场电工电工基础基础P P1616（二）磁通与磁感应强度通过与磁场方向垂直的某一面积上的通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力磁力线的总数线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通。磁通。磁 通S符号：符号：单位：韦伯单位：韦伯(Wb)， 简称韦。简称韦。电工电工基础基础P P1717垂直通过垂直通过单位面积单位面积的磁力线的数目，的磁力线的数目，叫做该点的磁感应强度叫做该点的磁感应强度 。符号：。符号：B磁感应强度1m2磁通：韦伯磁通：韦伯（W）面积：平方米面积：平方米（m2）方向：该点磁力线的切线方向。方向：该点磁力线的切线方向。磁感应强度：磁感应

7、强度：特斯拉（特斯拉（T）电工电工基础基础P P1818通电导线在磁场中所受到的力通电导线在磁场中所受到的力叫做电磁力或电动力叫做电磁力或电动力 。（三）磁场对通电导体的作用电磁力BI IlF=BIlsin单位：牛顿（单位：牛顿（N）=90，F最大=0，F为0电工电工基础基础P P1919电磁力的方向左手定则NSIN左手掌心迎向磁力线，左手掌心迎向磁力线，使磁力线垂直穿过掌心，使磁力线垂直穿过掌心，伸直的四指与导线中电伸直的四指与导线中电流方向一致，则与四指流方向一致，则与四指成直角的大拇指所指的成直角的大拇指所指的方向就是导线受力的方方向就是导线受力的方向。向。F电工电工基础基础P P202

8、0（四）电磁感应NSNABG导体切割磁力线，导导体切割磁力线，导体中有电动势产生。体中有电动势产生。E电工电工基础基础P P2121NSGE线圈中的磁通发线圈中的磁通发生变化，线圈中有生变化，线圈中有感应电动势产生。感应电动势产生。电工电工基础基础P P2222由于磁通发生由于磁通发生变化，而在导体变化，而在导体或线圈中产生感或线圈中产生感应电动势的现象。应电动势的现象。电磁感应NSNABG电工电工基础基础P P2323法拉第电磁感应定律线圈中感应电动势的大小与穿过同一线线圈中感应电动势的大小与穿过同一线圈的圈的磁通变化率磁通变化率（即变化快慢）成正比。（即变化快慢）成正比。判断感应电动势的大

9、小判断感应电动势的大小te电工电工基础基础P P2424eBlvsin直导线切割磁力线产生的感应电动势的大小直导线切割磁力线产生的感应电动势的大小BBlv磁感应强度，磁感应强度，特斯拉（特斯拉（T）导体有效长度，导体有效长度，米米（m）导体在磁场导体在磁场中的运动速中的运动速度，米度，米/秒秒（m/s）导体运动方向导体运动方向与磁力线的夹与磁力线的夹角。角。电工电工基础基础P P2525例题： 如图所示，长度为如图所示，长度为50厘米厘米的直导体，放在磁感应强的直导体，放在磁感应强度为度为1.2特斯拉特斯拉的均匀磁场中，并与磁力线垂直，现以的均匀磁场中，并与磁力线垂直，现以2米米/秒秒的速度与

10、磁力线成的速度与磁力线成60角角的方向做匀速运动。的方向做匀速运动。 求导体中的感应电动势的大小？求导体中的感应电动势的大小？解：解：Bv=1.20.52sin 60e=Blvsin =1.04（V）电工电工基础基础P P2626(感应电动势方向的判断方法）：感应电感应电动势方向的判断方法）：感应电流的磁通总是反抗原有磁通的变化。流的磁通总是反抗原有磁通的变化。 楞次定律楞次定律判断感应电动势的方向判断感应电动势的方向电工电工基础基础P P2727NSG1、确定原磁通方向和、确定原磁通方向和变化趋势；变化趋势；2、根据楞次定律确定、根据楞次定律确定感生磁通的方向：原有感生磁通的方向：原有磁通增

11、加，方向相反；磁通增加，方向相反；原有磁通减少，方向相原有磁通减少，方向相同。同。3、根据安培定则（右、根据安培定则（右手螺旋定则）判断线圈手螺旋定则）判断线圈感应电动势或感应电流感应电动势或感应电流的方向。的方向。EE电工电工基础基础P P2828三、单相正弦交流电路（一）概述（一）概述（二）周期、频率与角频率（二）周期、频率与角频率（三）相位与相位差（三）相位与相位差（四）感抗、容抗、阻抗三角形（四）感抗、容抗、阻抗三角形（五）交流电路的功率和功率因数（功（五）交流电路的功率和功率因数（功率三角形）率三角形）电工电工基础基础P P2929（一）概述凡大小和方向都随时间变化的电压和凡大小和方

12、向都随时间变化的电压和电流，称为电流，称为和和。交流电流、交流电压、交流电动势统交流电流、交流电压、交流电动势统称为称为。交流电交流电用字母用字母“AC”或符号或符号“”表示。表示。电工电工基础基础P P3030正弦交流电正弦交流电波形按正弦规律变化的交流电。波形按正弦规律变化的交流电。SN中性面电工电工基础基础P P31310ett1e1eEmsintSN电工电工基础基础P P3232（二）周期、频率、角频率周周 期期0etTTT交流电每循环一次所需要的时交流电每循环一次所需要的时间叫周期。周期用符号间叫周期。周期用符号T来表示，来表示，单位是秒（单位是秒（s）。）。电工电工基础基础P P3

13、333频频 率率0et频率是指一秒钟内交流电重复频率是指一秒钟内交流电重复变化的次数，用字母变化的次数，用字母 f 表示，单表示，单位是赫兹，简称赫（位是赫兹，简称赫（Hz）。）。1sf2HzT0.5sTTTf1电工电工基础基础P P3434fT22角频率角频率表示交流电每秒钟内变化的角度。表示交流电每秒钟内变化的角度。SN单位是弧度单位是弧度/秒。秒。用字母用字母表示。表示。t， /t电工电工基础基础P P3535（三）最大值、有效值、平均值eEmsint0et/2Em最大的瞬时值。也称为振幅或最大的瞬时值。也称为振幅或峰值。用峰值。用Em、Im、Um来表示。来表示。最大值最大值电工电工基础

14、基础P P3636交流电的有效值就是与其热效交流电的有效值就是与其热效应相等的直流电流的量值。应相等的直流电流的量值。有效值有效值用用E、I、U来表示。来表示。2mEE 电工电工基础基础P P3737交流电在半个周期内的平均值等于与其在相同时间内，通过电路横截面的电荷量相等的电流值。用Eav、Iav、Uav来表示。平均值平均值2mAVEE电工电工基础基础P P3838（四）相位与相位差SN1相相 位位当当t0时，角度等于时，角度等于1 ，则，则1称为初相。称为初相。eEmsinteEmsin（t1 ）（t1）叫做该交流）叫做该交流电的相位。电的相位。初初 相相电工电工基础基础P P3939相位

15、差相位差0et 2 1两个同频率交流电的相两个同频率交流电的相位之差。用来位之差。用来表示。表示。=(t+1)-(t2)=1- 2相位差等于初相之差。相位差等于初相之差。电工电工基础基础P P4040交流电的三要素交流电的三要素eEmsint 1 最大值最大值频率频率初相初相电工电工基础基础P P4141（五）纯电阻正弦交流电路R电流与电压的关系电流与电压的关系0uti相位相同。相位相同。频率相同。频率相同。iuRUImmRUI 电工电工基础基础P P42420utip电路的功率电路的功率pui任一时刻电阻都从电源任一时刻电阻都从电源取用功率，起负载作用。取用功率，起负载作用。一个周期内，取用

16、功率的一个周期内，取用功率的平均值。用平均值。用P表示。表示。有功功率有功功率RURIUIP22电工电工基础基础P P4343（六）纯电感正弦交流电路Liu不含电阻的理想线圈。不含电阻的理想线圈。电感元件电感元件衡量线圈产生自感电动势的能力的物理量。衡量线圈产生自感电动势的能力的物理量。用用L表示。表示。电电 感感单位：亨利（单位：亨利（H）。）。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（mH），）， 微亨（微亨（H）电工电工基础基础P P44440ti电流与电压的关系电流与电压的关系频率相同频率相同电压超前电流相位电压超前电流相位90iImsintuUmsin(t+ 90)uLIU电工电工基础基础P

17、P4545衡量电感线圈对交流电流阻碍衡量电感线圈对交流电流阻碍作用的物理量。用作用的物理量。用xL表示。表示。单位：欧姆（单位：欧姆（）感感 抗抗LIUxL电工电工基础基础P P4646电感与电源只进行能量的电感与电源只进行能量的周期性交换，在一个周期周期性交换，在一个周期内的平均功率内的平均功率P为零。为零。瞬时功率的最大值瞬时功率的最大值用来衡量能量交换的规模。用来衡量能量交换的规模。无功功率无功功率电路的功率电路的功率0tiu p符号符号：QL单位：乏尔（单位：乏尔（var）LLLxUxIUIQ22电工电工基础基础P P4747（七）纯电容正弦交流电路Ciu衡量电容器容纳电荷本领大衡量电

18、容器容纳电荷本领大小的物理量小的物理量电电 容容单位：法拉（单位：法拉（F）。）。常用单位：微法（常用单位：微法（F） 皮法（皮法（pF）1F106pF电工电工基础基础P P48480ti频率相同频率相同iImsin(t + 90 )uUmsintu电流与电压的关系电流与电压的关系电压滞后电流相位电压滞后电流相位90LIU1电工电工基础基础P P4949衡量电容器对交流电流阻碍作衡量电容器对交流电流阻碍作用的物理量。用用的物理量。用xC表示。表示。单位：欧姆（单位：欧姆（）容容 抗抗LIUxC1电工电工基础基础P P5050电容与电源只进行能量的电容与电源只进行能量的周期性交换，在一个周期周期

19、性交换，在一个周期内的平均功率内的平均功率P为零。为零。瞬时功率的最大值瞬时功率的最大值用来衡量能量交换的规模。用来衡量能量交换的规模。无功功率无功功率p符号符号：QC单位：乏尔（单位：乏尔（var）电路的功率电路的功率0tiuCCCxUxIUIQ22电工电工基础基础P P5151阻抗是电路总电压与电流有效值的比值，表阻抗是电路总电压与电流有效值的比值，表示了电路中所有元件对电流的阻碍作用。示了电路中所有元件对电流的阻碍作用。（八）阻抗三角形阻阻 抗抗单位：欧姆单位：欧姆。符号：符号：Z电工电工基础基础P P5252电阻电感串联电路电阻电感串联电路iuxLuLuRRZRxL电工电工基础基础P

20、P5353iuuRRxCuC电阻电容串联电路电阻电容串联电路ZRxC电工电工基础基础P P5454iuxLuLuRRxCuC电阻、电感、电容串联电路电阻、电感、电容串联电路ZRxL- xC x: :电抗电抗2222)(xRxxRIUZCL电工电工基础基础P P5555交流电路中，电路端电压和电流有效值的乘交流电路中，电路端电压和电流有效值的乘积称为视在功率。用积称为视在功率。用S表示。表示。（九）功率和功率因数视在功率视在功率单位：伏安（单位：伏安（VA）SQP22QPS电工电工基础基础P P5656SQP功率因数功率因数cos=P/S 有功功率与视在功率的比值有功功率与视在功率的比值功率因数

21、角功率因数角又称功率因数角，是电路总电又称功率因数角，是电路总电压与电流的相位差。压与电流的相位差。 电工电工基础基础P P5757四、三相交流电路产产 生生SNAXZBCY120 120 120 te0eAeBeC电工电工基础基础P P5858120 120 120 te0eAEmsinteBEmsin(t-120 )eCEmsin(t+120 )表示法表示法相相 序序三相电动势达到最三相电动势达到最大值的先后次序。大值的先后次序。 eAeBeC的相序称为的相序称为正序。正序。 eAeBeC电工电工基础基础P P5959对称三相电源由三个频率相同，最大值相等，相位互由三个频率相同，最大值相等，相位互差差120的对称正弦交流电动势所组成的对称正弦交流电动势所组成的电源。的电源。对称三相负载各相阻抗相同的三相负载称为对称三相各相阻抗相同的三相负载称为对称三相负载。负载。电工电工基础基础P P6060复习一、直流电路二、磁场及电磁感应三、单相正弦交流电路四、三相交流电路电工电工基础基础P P6161