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1、电学基础知识沁新集团培训中心沁新集团培训中心电工培训教材之电工培训教材之电路知识电路知识第1页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第2页/共50页电学基础知识一、电学相关知识 1导体 容易让电流通过的物体称为导体。一般是指电阻率在10-9mm2m之间的物体，如钢、铁等金属材料，均属导体。2绝缘体 不容易让电流通过的物体叫绝 缘体。是指电阻率在l06mm2m的物体。如塑料、木材、橡胶等。3半导体 介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体,电阻率介于10-9mm2m和l06mm2m之间的物体。4
2、超导体 一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体 第3页/共50页电学基础知识 5.静电 从摩擦起电 谈 起 第4页/共50页电荷间相互作用电学基础知识第5页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第6页/共50页二、电路基础知识 1、电路的定义：电流的通路称为电路 2、电路的主要功能：（1）进行能量的转换、传输和分配。（2）实现信号的传递、存储和处理。电学基础知识第7页/共50页图1-1电路示意图3、电路的组成：电源、中间环节和负载组成。电
3、学基础知识第8页/共50页(1)电源 电源是指电路中供给电能的装置，如图1-1中的发电机G。电源的作用是将其他形式的能量转换为电能，如电池将化学能转换为电能，发电机将机械能转换为电能等。它们是推动电路中电流流动的原动力。电学基础知识第9页/共50页(2)负载 负载是指用电设备，它的作用是将电能转换为其他形式的能量，如电灯将电能转换为光能，电炉将电能转换为热能，电动机将电能转换为机械能，扬声器将电能转换为声能等。电学基础知识第10页/共50页(3)中间环节 中间环节是连接电源和负载的部分，用来传输、分配、控制电能，如变压器、输电线、放大器、开关等。电路可分为内电路和外电路。对于电源来说，电源内部
4、的电路称为内电路，负载和中间环节称为外电路。电学基础知识第11页/共50页 4、电路的状态：通路：处处连通的电路。断路：某处断开的电路。短路：（1）电源短路：电源未经过任何用电器直接 构成回路。（禁止）（2）用电器短路：导线直接连接在用电器的两端。电学基础知识第12页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第13页/共50页三、电流、电压基础知识 1电流 电荷的定向流动，称为电流。电流的方向：正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动方向的反方向。电学基础知识第14页/共50页2电流强度 通过导线横
5、截面的电量与通这些电量所耗用时间之比，称为电流强度。其表示符号用，单位为安培(A)。公式：式中：I电流，单位是安，用A表示,千进位，还有微安，毫安，千安（mA、A、KA）；Q电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量；t时间，单位是秒，用s表示电学基础知识I Q t=1A=101A=103 3mAmA =10 =106 6AA1KA=101KA=103 3A A 第15页/共50页电学基础知识 3稳恒电流 电流的大小和方向都不随时间而改变的电流称为稳恒电流。4直流电 电流流动的方向不随时间而改变的电流称为直流电流，简称直流电。第16页/共50页5电压 在电场中两点之间的电势差
6、(又称电位差)叫做电压。它表示电场力把单位正电荷从电场 中的一点移到另一点所做的功，其方向为电动 势的方向。电源加在电路两端的电压称为电源 的端电压，电压的单位为伏特，用符号V表 示。常用的单位还有千伏，毫安（KA、mV）；电学基础知识1V=101V=103 3 mVmV =10 =103 3 KVKV第17页/共50页6.串联、并联电路电压、电流的关系电学基础知识串联等流、分压并联等压、分流第18页/共50页电学基础知识7.电动势 把单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极时所做的功称为电源的电动势。电动势的方向是由负极经电源内部指向正极。电动势是描述电源性质的物理量，用来表示这个电源将其它形
7、式能量转换为电能本领的大小。第19页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第20页/共50页四、电阻基础知识 1、电阻 导体对电流的阻碍作用称为电阻，用R符号表示。电阻的单位为欧姆，用符号表示。电阻的大小与导体的材料和几何形状有关。电学基础知识第21页/共50页 电工材料包括导体、半导体、和绝缘材料。金属导体的电阻R与长度L成正比，与截面积S成反比，且与电阻率有关。公式：RS=l R=L/S 电阻率 把1m长，截面积为1mm2的导体在20下所具有的电阻值称为该导体的电阻率，电阻率用表示，其单
8、位为mm2m。电学基础知识第22页/共50页定值电阻2、电阻器分类常见固定电阻实样电学基础知识第23页/共50页滑动变阻器电学基础知识第24页/共50页电学基础知识电位器第25页/共50页色环电阻表示方法电学基础知识第26页/共50页第27页/共50页3、电阻串联电路图例n个电阻串联可等效为一个电阻电学基础知识第28页/共50页 4、电阻并联图例n个电阻串联可等效为一个电阻电学基础知识第29页/共50页5、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。电学基础知识第30页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识
9、2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第31页/共50页五、欧姆定律 公式：IU/R 式中：I电流强度，单位为安培(A)；U电压，单位为伏特(V)；R电阻，单位为欧姆()。电学基础知识第32页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第33页/共50页电学基础知识六、电功、电功率1、电功 电流通过导体时所作的功称为电功，用W表示。电功的大小表示电能转换为其它形式能量的多少。在数值上等于加在导体两端电压U，流经导体的电流 I 和通电 时间 t 三者之乘积。第34页/共50页
10、公式：WIUt 式中：W电功，单位为焦耳(J)；I电流强度，单位为安培(A)；U端电压，单位为伏特(V)；t通电时间，单位为秒(s)。电学基础知识第35页/共50页电学基础知识 在电力工程中，电功常用千瓦时为单位，通常所说的一度电，就是电功的概念，千瓦时与焦耳的关系为：1度电lkWh1000WX3600s3.6X106J1度电的概念1000W的电炉加热1小时；100W的电灯照明10小时；40W的电灯照明25小时。第36页/共50页1、某用电器的额定值为“220V，100W”，此电器正常工作10小时，消耗多少焦耳电能？合多少度电？电学基础知识3600000J，1度电第37页/共50页电学基础知识
11、2、电功率：单位时间内电流所作的功称为电功率。公式：P W/t IU 式中：P电功率，单位为瓦特(W)；常用千瓦、兆瓦表示（w、Kw、Mw）1W1Js1V1A1VA 1kW 1000W。第38页/共50页 电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功率称为额定功率；额定功率通常表示在电器设备的铭牌数据上，作为用电器正常工作条件下的最高限值。电学基础知识第39页/共50页2、一只标有“220V，60W”的电灯，当其两端电
12、压为多少伏时电灯能正常发光？正常发光时电灯的电功率是多少？若加在灯两端的电压仅有110伏时，该灯的实际功率为多少瓦？额定功率有变化吗？电学基础知识220V，60W；15W，不变。第40页/共50页另另另另:电气设备的额定值电气设备的额定值 额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载(轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：I=IN，P=PN(经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：RN=100 ，
13、PN =1 W 电学基础知识第41页/共50页 1电学的相关知识 6电功、电功率 3电流、电压知识 4电阻的基础知识 2电路的基础知识 5欧姆定律的知识 7电能、电热电学基础知识第42页/共50页电学基础知识1、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。公式：W=Pt=UIt=I2Rt式中：W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=1VA=1WS）七、电能和电热第43页/共50页2、电热 公式：Q=I2Rt 式中：Q表示电流通过导体产生的热量；单位是焦耳，符号J I表示通过导体电流大小；R表示导体阻值大小；t表示通电时间。电
14、学基础知识第44页/共50页电学基础知识 电学基础知识试题一、填空题：1.容易让电流通过的物体称为（导体）。不容易让电流通过的物体叫（绝缘体）。介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。2.电学中经常使用的电压单位为伏特(V)；电流强度单位为安培(A)；电阻单位为欧姆()。第45页/共50页电学基础知识 3.电荷的（定向）流动，称为电流。4.导体对电流的（阻碍）作用称为电阻，用 （R）符号表示。5.电阻的大小与导体的（材料）和（长度 状）（横截面积）有关。二、名词解释：1.直流电 电流流动的方向不随时间而改变 的电流称为直流电流，简称直流电。第46页/共50页电学基础知识 2.稳恒电流 电流的大小
15、和方向都不随时 间而改变的电流称为稳恒电流。3.电流强度 通过导线横截面的电量与通 过这些电量所耗用时间之比，称为电流 强度。其表示符号用I，单位为安培A。5.电压 在电场中两点之间的电势差(又称电 位差)叫做电压。它表示电场力把单位正 电荷从电场中的一点移到另一点所做的 功，其方向为电动势的方向。第47页/共50页电学基础知识三、简答题：什么叫电源的电动势？答：把单位正电荷从电源负极经电流内部移到正极时所做的功称为电源的电动势。电动势的方向是由负极经电源内部指向正极。电动势是描述电源性质的物理量，用来表示这个电源将其它形式能量转换为电能本领的大小。第48页/共50页2011年3月2日电学基础知识第49页/共50页感谢您的观看。第50页/共50页