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电工基础第一章PPT

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  • 素材授权:免费下载
  • 更新时间:2016-03-17
  • 素材类别:行业PPT
  • 素材格式:.ppt
  • 关键提要:电工
  • 素材版本:PowerPoint2003及以上版本(.ppt)
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这是一个电工基础第一章PPT,主要介绍了电流和电压、电阻、欧姆定律、电功和电功率等内容。

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电工基础第一章PPT

PPT内容

第一章   电路基础知识
§1-1    电流和电压
一、电路
1.电路及其组成
电路:电流流通的路径
电路的组成:电源、开关、负载和导线。
2.电路图
        用电气符号描述电路连接情况的图,
称电路原理图,简称电路图。
3.电路的功能
     进行能量的转换、传输和分配
实现信息的传递和处理
二、电流
1.电流的形成
      电荷的定向移动形成电流,移动的电荷又称载流子。
2.电流的方向
      习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向,因此电流的方向实际上与电子移动的方向相反。
在分析和计算较为复杂的直流电路时,经常会遇到某一电流的实际方向难以确定的问题,这时可先任意假定电流的参考方向,然后根据电流的参考方向列方程求解。
            如果计算结果I > 0,表明电流的实际方向与参考方向相同;
            如果计算结果I < 0,表明电流的实际方向与参考方向相反。
3.电流的大小
        在单位时间内,通过导体横截面的电荷量越多,就表示流过该导体的电流越强。若在t时间内通过导体横截面的电荷量是Q ,则电流I可用下式表示:
式中,I、Q 、t的单位分别为A、C、s。
4.电流的测量
      (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的电路中。
      (3) 直流电流表表壳接线柱上标明的“+”、“-”记号,应和电路的极性相一致,不能接错,否则指针要反转,既影响正常测量,也容易损坏电流表。
(4)要合理选择电流表的量程。
            每个电流表都有一定的测量范围,称为电流表的量程。
    一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上,读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小,以便选择适当量程的电流表。
    若无法估计,可先用电流表的最大量程挡测量,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点所做的功,称为a、b两点间的电压,用Uab表示。电压单位的名称是伏特,简称伏,用V表示。
2 .电位
         电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。
电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压,即Uab = Ua-Ub,故电压又称电位差。
电路中某点的电位与参考点的选择有关,但两点间的电位差与参考点的选择无关。
3.电动势
   电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力用电动势表示,电动势的符号为E,单位为V。
   电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。
   对于一个电源来说,既有电动势,又有端电压。电动势只存在于电源内部;而端电压则是电源加在外电两端的电压,其方向由正极指向负极。
4. 电压的测量
        (1)对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。
        (2)电压表必须并联在被测电路的两端。
        (3)直流电压表表壳接线柱上标明的“+”“-”记号,应和被测两点     的电位相一致,即“+”端接高电位,“-”端接低电位,不能接错,否则指针要反转,并会损坏电压表。
(4)合理选择电压表的量程,其方法和电流表相同。
§1-2     电阻
一、电阻与电阻率
        导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,可按下式计算:
式中ρ称为材料的电阻率,电阻率的大小反映了物体的导电能力。
        电阻率小、容易导电的物体称为导体,电阻率大,不容易导电的物体称为绝缘体,导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体 。
二、电阻与温度的关系
   各种材料的电阻率都随温度而变化。
   利用某些材料对温度的敏感特性,可以制成热敏电阻。
   电阻值随温度升高而减小的热敏电阻称为负温度系数的热敏电阻;
   电阻值随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数的热敏电阻。
三、用万用表测量电阻
   测量时注意以下几点:
    1. 准备测量电路中的电阻时应先切断电源,切不可带电测量。
    2.首先估计被测电阻的大小,选择适当的倍率挡,然后调零,即将两支表笔相触,旋动调零电位器,使指针指在零位。
    3. 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分,以免接入人体电阻,引起测量误差。
    4.测量电路中某一电阻时,应将电阻的一端断开。
§1-3    欧姆定律
一、部分电路欧姆定律
   只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
内容:
        导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
公式:
        当电压与电流的参考方向关联时,
当电压与电流的参考方向非关联时,
如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U/I关系曲线,即伏安特性曲线。
    电阻元件的伏安特性曲线是直线时,称为线性电阻,其电阻值可认为是不变的常数。
    如果不是直线,则称为非线性电阻。
二、  全电路欧姆定律
  全电路是含有电源的闭合电路。电源内部的电路称为内电路。电源内部的电阻称为内电阻,简称内阻。电源外部的电路称外电路,外电路中的电阻称为外电阻。
内容:
 闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路的总电阻(内电路电阻与外电路电阻之和)成反比。
公式:
全电路欧姆定律又可表述为:
           电源电动势等于U外和U内之和。
三、电源的外特性
           电源端电压U与电源电动势E的关系为:
U = E-Ir
    可见,当电源电动势E和内阻r一定时,电源端电压U将随负载电  流I的变化而变化。
电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。
电路的三种不同状态
1. 通路
     开关SA接到位置“3”时,电路处于通路状态。电路中电流为
端电压与输出电流的关系为
   U外 = E-U内 = E-Ir
2. 开路(断路)
 开关SA接到位置“2”时,电路处于开路状态。
3. 短路
        开关SA接到位置“1”时,相当于电源两极被导线直接相连。
        电路中短路电流为
由于电源内阻一般都很小,所以短路电流极大。
        此时电源对外输出电压
§1-4    电功和电功率
一、电功
     电流所做的功,简称电功(即电能),用字母W表示。
     电流在一段电路上所作的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积,即:
W = UIt
      式中W、U、I、t的单位分别用J、V、A、s。
电能的另一个常用单位是千瓦时(kW·h),即通常所说的1度电,它和焦耳的换算关系为
1 kW·h = 3.6×106 J
二、电功率
 电流在单位时间内所作的功称为电功率,用字母P表示,单位为W。
对于纯电阻电路,上式还可以写为
三、电流的热效应
  电流通过导体时使导体发热的现象叫电流的热效应。
  电流与它流过导体时所产生的热量之间的关系可用下式表示:
    Q = I2Rt
   Q的单位是J,这种热也称焦耳热。。
四、负载的额定值
    电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率分别称为它们的额定电流、额定电压和额定功率。
    电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载;
    低于额定功率的工作状态称为轻载;
    高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
    由于过载很容易烧坏用电器,所以一般不允许出现过载。
 

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