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电工知识讲座何跃明139757415680735---7587579电工基础知识一，电路的概念1,电路----电流通过的路经2,电路组成----电源,负载,导线3,外电路----电源以外的电路内电路----电源内部的电路4,电原理图----用图形符号表示的图5,电路的三种状态----通路,开路,短路二,电路中的基本物理量1,电流a,电荷有规则的定向运动b,方向:规定正电荷移动方向c,大小:I（A）=Q（C）/t（S）d,电流密度:J(A/m㎡)=I/S(m㎡)铝线J=3--6铜线J=6--92,电位a,电场力把单位正电荷从电场中的某点移到参考点所做的功￠(V)=A(N.m)/Q(c)b,正,负电位与参考点有关(相对性)3,电压a,定义:Uab=Aab/Qb,电位差与电压的关系￠a-￠b=Aab/Q=Aao/Q–Abo/Q=Uab即电位是电场中某点与参考点间的电压c,电位有方向Uab=Ubad,电压与参考点无关(绝对性)4,电动势a,是衡量电源转换本领大小的物理量b,定义E=Aac/Qc,E=-Uac5,电位的计算a,选零电位点(参考点)b,选路经c,确定正负如:6,电桥平衡Ua=UbI=0R1R4=R2R3对臂电阻的乘积相等cREI￠c=-IR+EABRR1R2R3R4E7,负载获得最大功率的条件R=r负载电阻等于电源内阻三,电容1,公式C=Q/U2,平板电容器定义C=∈S/d=∈r∈0S/dS—平板面积㎡d—两极板间距m∈--电导率RrE3,二个重要参数容量和耐压如:100uF/50v耐压值必须大于交流电压的峰值4,电容的特性隔直通交i=△Q/△t=△(C.u)/△t=C.△u/△t5,电容中的电场能量A=½CU°6,充放电按指数规律变化特性:电容两端的电压不能突变a,充电b,放电c,时间常数＆=RC四,线圈与互感1,磁滞磁感应强度B的变化滯后于磁场强度H的变化tuUitI充放2,磁滯回线0--a起始磁化曲线0--b表示有剩磁0--c消磁(娇顽力)软磁材料:电机,变压器,电磁铁等铁芯硬磁材料:永久磁铁,磁钢矩磁材料:储存器磁芯4,自感3,磁性材料流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象H（NI）Baobc自感磁链§=N∮自感系数(电感)L=§/i自感电动势e=-N△∮/△t=-△§/△t=-△(Li)/△t=-L△i/△t方向:楞次定律判定(阻碍的方向)5,特性电流不能突变6,线圈中的磁场能量A=½LI°i↑＋－eLi↓－＋eL7,互感一个线圈的电流变化,使另一个线圈产生感应电动势的现象e=-M△i/△tM----互感系数五,欧姆定律(直流电路)1,直流电路欧姆定律(部分电路)I=U/RUIRI----电流,单位:安培单位换算:1MA=1000KA1KA=1000A1A=1000mA1mA=1000uAU----电压,单位:伏特单位换算:1MV=1000KV1KV=1000V1V=1000mV1mV=1000uVMA----KA----A----mA----uAMV----KV----V----mV----uVR----电阻,单位:欧姆单位换算:1M○=1000K○1K○=1000○M○----K○----○2,全电路欧姆定律(含电源)I=E/(r+R)六,交流电路欧姆定律1,纯电阻电路i=u/RiuErRIuiR2,纯电感电路Luii=u/XLuiXL----感抗XL=WL=2∏fLL-----电感,单位:亨利(H)单位换算:1H=1000mH=1000,000uHF----交流电頻率(单位时间内交流电变化的次数,工频是50HZW----交流电角频率3,纯电容电路iuCi=u/XciuXc----容抗Xc=1/WC=½∏fc七,磁路欧姆定律iN￠￠=NI/RmNI----磁通势Rm----磁阻Rm=L/us￠=BS=uHS=uNI/LS=NI//L/uS=NI/Rm￠----磁通(通过与磁场方向垂直的某一面积的磁力线总数)单位:韦伯Wb单位换算:1Wb=10E8Mx(麦克斯)B----磁感应强度(磁场密度)B=￠/S单位:特斯拉T单位换算:1T=10E4Gs(高斯)u----磁导率单位:亨利/米H/m相对磁导率ur=u/u0铁磁物质ur＞＞1H----磁场强度H=B/u与物质无关环形线圈中H=NI/L(A/m)八,简单直流电路的计算1.电阻串联II1I2I3InR1R2R3RnU1U2U3UnUa,I=I1=I2=I3=---=Inb,U=U1+U2+U3+---+Unc,R=R1+R2+R3+---+Rnd,Un=(Rn/R)U(Un∝Rn)e,两电阻串联分压公式R1R2U1U2U1=〔R1/（R1+R2)〕UU2=〔R2/(R1+R2)〕U2,电阻并联UUII1I2I3InR1R2R3Rna,U=U1=U2=U3=---=Unb,I=I1+I2+I3+---+Inc,1/R=1/R1+1/R2+1/R3+---+1/Rnd,In=(R/Rn)Ie,两电阻并联分流公式IR1R2I1=〔R2/（R1+R2）〕II2=〔R1/（R1+R2）〕I3，电容串联C1C2C3CnU1U2U3Una,Q=Q1=Q2=Q3=---=Qnb,U=U1+U2+U3+---+Unc,1/C=1/C1+1/C2+1/C3+---+1/Cnd,∵U=Q/C∴U∝1/CC↑→U↓Un=Q/Cn例：U100vU1U2C150ufC2100ufC=C1C2/(C1+C2)=50×100/(50+100)=5000/150=100/3ufQ=CU=100/3×100=10000/3cU1=Q1/C1=Q/C1=(10000/3)/50=200/3=66.67vU2=Q2/C2=Q/C2=(10000/3)/100=100/3=33.33v4,电容并联UC1C2C3Cna,U=U1=U2=U3=---=Unb,C=C1+C2+C3+---+Cnc,Q=Q1+Q2+Q3+---+Qnd,Qn=CnU九，复杂直流电路的分析计算1，支路电流法E1R1R3E2R2I1I2I3①方程：I1+I2=I3E1=I1R1+I3R3E2=I2R2+I3R32,回路电流法a,选定回路电流Ia,Ib(一般选网孔）b,列回路电压方程（注意回路电流迭加）R1R3E2R2I1I2I3①c,支路电流是回路电流的迭加I1=IaI2=IbI3=Ia+Ib方程：E1=(R1+R3)Ia+R3IbE2=(R2+R3)Ib+R3IaIaIbE1十，单相交流电1,正旋交流电的表示方法a,解析式:e=EmSin(wt+￠)vb,波形图:wtec,矢量图￠d,符号式(用复数)e=a+bj2,旋转矢量三个特征对应于交流电的三要素长度----有效值（最大值）转速----频率夹角----初相位矢量图优点：计算简便，直观，符合平行四边形法则i1i2i1+i23,简单交流电路的分析计算例1已知：U=5√2(V)UR=5(v)u=5√2√2sinwt=10sinwt求：UL,U与I的相角￠uLR解：串联电路电流相等，以电流为参考量，由相量三角形分析得出：￠ULURUIUL=√U–UR=√50-25=√25=5(v)22tan￠=UL/UR=5/5=1￠=45°例2已知：I1=3(A)I2=4(A)求：I,U与I的相角￠uRci1i2解：并联电路电压相等，以电压为参考量，由相量三角形分析得出：I=√I1+I2=√9+16=5(A)tan￠=I2/I1=4/3=1.33￠=arctan1.33=53.2°IRIcI十一，三相交流电