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PART1电工常识用电设备与电源连接形成回路，当电流通过用电设备时，电源输出电能，电气设备消耗电能。单位时间内电源力所做的功叫做电功率，电功率的常用单位是瓦（W）和千瓦（KW)电能是指一段时间内电源力所做的功电能=电功率×时间电能的单位是千瓦·小时（KWH)，也就是我们通常说的度1度电=1KWH功率为1000W的电器工作1小时,就会消耗1度电功率为1W的电器工作1000小时，同样会消耗1度电功率与电能•视在功率是指发电机发出的总功率，单位是伏安（VA）、千伏安（KVA）•视在功率通过输电网络，进入到用电器中做功，其中可以分为有功部分和无功部分。•有功部分是通过导线发热损失掉或纯电阻负载消耗的功率，这部分功率由于做了功而被称为有功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。•我们通常说用电器的功率，都是指的有功功率，有功功率的单位是瓦（W）、千瓦（KW）•无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。可认为是电压与电流相位差变化的损耗。无功功率不做功，无功功率的单位是乏（Var）、千乏（KVar）•无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。•有功功率与视在功率的比值叫做功率因数（PF)视在功率、有功功率与无功功率•功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。•功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。•举例说明：•一支36瓦的电感镇流器日光灯，除了用来发光的有功功率约为43瓦外，还需要80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用，而电度表记录的是有功功率，实际上供电局提供的是120瓦左右的功率，但电表记录的是43瓦的功率。•因此用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前国内功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9时需要接受处罚。功率因数（PF）电参数综合测试仪，可以测电压、有功功率、无功功率、功率因数测量功率的仪表功率与电能的测量HB404智能功率表可以测有功功率万方功率插座用来测电压及用电量测量电能的仪表机械式电度表用来测用电量电子式电度表用来测用电量IP（Ingreeprotection）防护等级的划分按国际电工委员会标准IEC529–598和国标GB700–86规定，根据水和异物的侵入的防护程度进行分类。如IP65，其中第一位数字即与表中1中等级6对应，表示完全防尘。而第二位数字与表2中等级5对应，表示防止喷水进入，其余依此类推。第一位特征防护细节第二位特征防护细节00无防护无特殊防护要求0无防护无特殊防护要求11防止大于50mm异物进入防止大面积的物体进入，例如手掌等1防止水滴进入垂直下滴水滴应无害22防止大于12mm异物进入防止手指等物体进入2防止倾斜150的水滴灯具外在正常位置和直到倾斜150角时垂直下滴水滴应无害33防止大于2.5mm异物进入防止工具、导线等进入3防止洒水进入与垂直650角处洒下的水应无害44防止大于1.0mm异物进入防止导线、条带等进入4防止泼水进入任意方向对灯具封闭体泼水应无害55防止小于1.0mm异物进入不严格防尘，但不允许过量的尘埃进入以致使设备不能满意的工作5防止喷水进入任意方向对灯具封闭体喷水应无害66完全防尘不准尘埃进入6防海浪进入防止强力喷射的灌水或进入量不损害灯具7防浸水以一定压力和时间将灯具浸在水中时，进入水量不有害于灯具8防淹水在规定的条件下灯具能持续淹没在水中而不受影响PART2光学常识•光线照射到一个界面时，会发生反射和折射•光的反射定律：•1、反射线跟入射线以及法线在同一平面内；•2、反射线和入射线分居法线两侧，并且与界面法线的夹角（入射角和反射角）相等•3、反射角等于入射角•单位时间内从界面单位面积上反射光所带走的能量与入射光入射的能量之比，称为反射率•反射率也称为反射系数光的反射黑色布料黑色橡胶黑色塑料粗木板餐巾纸报纸3%4%14%20%47%55%硬纸板手掌心未抛光金属表面光泽浅色金属表面不锈钢68%75%130%150%200%部分材料的反射系数为什么会有超过100%的反射率？当一束光照射到一个对光完全不透明且不不吸收的物体时，理想的散射状态是散射光布满整个球状空间，我们认为它的散射率为100%。实际的面状反射体，由于光发生反射，只有反射平面以上空间才可能有光分布，反射平面以下不可能有光，也就是反射光只处于半球状空间中，球状空间上部的发光强度为理想散射体的二倍，所以当物体反射光能量超过入射光能量的50%时，反射率就超过100%。这是反射率定义的问题，不属于违背能量守恒定律。•光的折射指光从一种介质进入另一种介质，或者在同一种介质中折射率不同的部分运行时，由于波速的差异，使光的运行方向改变的现象。•光的折射定律（斯涅尔定律）：•光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。其中入射光和折射光位于同一个平面上，并且与界面法线的夹角满足如下关系：•n1sinθ1=n2sinθ2•其中，n1和n2分别是两个介质的折射率，θ1和θ2分别是入射光（或折射光）与界面法线的夹角，叫做入射角和折射角。光的折射•放大镜是一个凸透镜,因为光的折射原理，凸透镜能够改变光线行进的方向。放大镜（凸透镜）的光路PART3照明常识光（light）•光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态。•光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在380到780nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。可见光谱图一、什么是光780～620～590～560～490～450～420～380nm•太阳光：波长是780～380nm，纯白色。白炽灯：波长为780～400nm，缺少紫光，故合成后光色略偏红黄。荧光灯：波长为750～310nm，缺少红光，故合成后略带青色或呈青白色。•红外线波长：620～780nm。紫外线的波长：380～420nm。•光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。•光通量的单位：流明（lm）。•一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量就越大。•一只40W的普通白炽灯的光通量为400lm左右，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右，为白炽灯的6--8倍。•光通量一般在实验室中使用积分球进行测量•光通量(Φ)二、光通量（光束）Φ(luminousflux)积分球工作原理•光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量称为光源在该方向的发光强度，简称光强。•光强的单位：坎德拉（cd）三、光强I（luminousintensity）•单位被照面上接收到的光通量称为照度•照度的单位：勒克斯（1ux或lx）•如果每平方米被照面上接收到的光通量为1流明（1m），则照度为1勒克斯（1x）•我们平常所说的房间够不够亮，看书的时候光线够不够亮，其实都是指的照度够不够。四、照度(E)一些日常的代表性照度：烈日100,000lux阴天8,000lux绘图600lux阅读500lux夜间棒球场400lux办公室、教室300lux路灯5lux满月0.2lux星光0.0003lux测量照度的工具：照度计•光源所发出的总光通量（流明）与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。•单位：流明/瓦（lm/W）•光效越高的灯具，在同样的功率下，输出的光通量越高，也就越亮。五、光效η（luminousefficacyoflightsource）•当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K（kelvim）表示。•色温在3300K以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过5500K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。六、色温（CT-colortemperature）•光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60~90，目前市面上的LED的显色指数Ra≤83。七、显色指数（Ra-colorrenderingindex）显色性好显色性差显色性组别显色指数范围应用实例优先采用允许采用1ARa≥90颜色匹配医疗诊断1B90Ra≥80办公室医院印刷、油漆和纺织工业、精密加工工业280Ra≥60工业生产办公室360Ra≥40粗加工工业工业生产440Ra≥20粗加工工业常见的工作场所显色指数要求•视野内有亮度极高的物体过强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适或降低观察细部或目标的能力的视觉现象，称为眩光。眩光是影响质量的重要因素。眩光根据影响的程度，可将眩光分为：不舒适眩光、失能眩光、失明眩光。根据眩光产生的方式，可分为：•1、直接眩光：眼睛直视光源时感到刺眼眩光，如直视太阳或夜间对方来车车灯，阅读时的直接眩光即看灯管时的刺眼眩光。2、反射眩光：光源投射对象后反射至眼睛的次验光线，一般常称为反光，此种眩光对舒适影响最大。•3、对比眩光：室内主灯与台灯明暗比过大时，即会有对比眩光，故不可只开台灯。•眩光容易导致人头昏眼花、精神疲惫、视力下降，抑制眩光的能力，是灯具的一个重要指标。八、眩光（glare）•任何灯具在空间各方向上的发光强度都不一样，我们可以用数据或图形把照明灯具发光强度在空间的分布状况记录下来，通常我们用纵坐标来表示照明灯具的光强分布，以坐标原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接矢量的端点，即形成光强分布曲线，也叫配光曲线。九、配光曲线•因为大部份的灯具的形状是轴对称的旋转体，其发光强度在空间的分布也是轴对称的。所以，通过灯具轴线取任一平面，以该平面内的光强分布曲线来表明照明灯具在整个空间的分布就够了。如果照明灯具发光强度在空间的分布是不对称的，例如长条形的荧光灯具，则需要用若干测光平面的光强度分布曲线来说明空间光分布。取同灯具长轴相垂直的通过灯具中心下垂线的平面为C0平面，与C0平面垂直且通过灯具中心的下垂线的平面为C90平面。至少要用C0、C90两个平面的光强分布说明非对称灯具的空间配光。看懂配光曲线C90平面C0平面配光曲线•照明功率密度值（LPD）的定义：建筑的房间或场所，单位面积的照明安装功率（含镇流器、变压器的功耗）单位为：瓦/平方米（W/㎡）照明功率密度值（LPD)的规定，对照明工程设计提出了更高的要求，所有建筑照明设计，既要符合规定的照度水平，又要使照明设计的照明密度值限定在规定的照度功率密度值（LPD）以下，从热情保证照明系统的双达标，实现有效节能。十、照明功率密度值(LPD)PART4常用电光源电光源就是将电能转换为光能的器件或装置。人类对电光源的研究始于18世纪末。19世纪初，英国的H.戴维发明碳弧灯。1879年，美国的T.A.爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯，使人类从漫长的火光照明进入电气照明时代。1907年采用拉制的钨丝作为白炽体。1912年，美国的I.朗缪尔等人对充气白炽灯进行研究，提高了白炽灯的发光效率并延长了寿命，扩大了白炽灯应用范围。20世纪30年代初，低压钠灯研制成功。1938年，欧洲和美国研制出荧