电工培训PPT课件

2020/9/61电工培训课件2012年1月2020/9/62第一章常用电工基础知识2020/9/63常用的名词一、电流：物体里的电子在电场力的作用下，有规则地向一个方向移动，就形成了电流。二、电流强度：是用来衡量电流大小的物理量。用字母I和i表示，单位：安培简称安用字母A表示还有千安KA、毫安mA和微安µA。1KA=1000A1A=1000mA1mA=1000µA2020/9/64三、电压：水要有水位差才能流动，与此相似，要使电荷做有规则地移动，必须在电路两端有一个电位差，称为电压。用字母U和u表示，单位：伏特，简称伏，用字母V表示还有千伏KV、毫伏mV和微伏µV。1KV=1000V1V=1000mV1mV=1000µV2020/9/65四、电动势：一个电源（如发电机、电池等）能够使电流持续不断沿电路流动，就是因为它能使电路两端维持一定的电位差，这种使两端产生和维持电位差的能力，就叫做电源的电动势。用字母E表示，单位也是伏。五、导体：凡是原子核对电子的吸引力小、电子容易移动的物体称为导体。如：金属、人体、酸碱盐溶液等。导体的电阻率约在10的负2次方～1欧*平方毫米/米之间。2020/9/66六、绝缘体：原子核对电子吸引力很大，电子不容易移动，称为绝缘体。如：橡皮、玻璃、云母、陶瓷、油、塑料等物质。绝缘体的电阻率很高，约在10的12次方～10的20次方欧*平方毫米/米之间。七、电阻：电子在物体内移动所遇到的阻力叫电阻。用字母R表示，单位欧姆简称欧，用字母Ω表示，还有兆欧MΩ、千欧KΩ、豪欧mΩ。1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω1Ω=1000mΩ2020/9/69十二、电容：凡是两片金属导体中间用绝缘体隔开，就组成一个电容器。金属板称为极板，中间绝缘体叫介质。电容量（C）=电量（Q）/电压（U）电量的单位是库仑，简称库，电容的单位是法，用字母F表示。还有微法mF和皮法pF。1F=10的6次方mF，1mF=10的6次方pF。2020/9/610十三、阻抗：当交流电通过电阻时，电阻产生阻碍电流的阻力叫阻抗。用字母Z表示。十四、感抗：当交流电通过电感时，电感产生阻碍电流的阻力叫感抗。用字母XL表示。十五、容抗：当交流电通过电熔时，电容阻碍电流的阻力叫容抗。用字母Xc表示。2020/9/611十六、有功功率：形成电能转换的部分叫有功功率。用字母P表示，单位瓦特，简称瓦，用字母W表示还有千瓦KW和兆瓦MW，1MW=1000KW，1KW=1000W。十七、无功功率：进行电磁转换的功率叫无功功率。用字母Q表示，单位乏，用字母Va、Kva表示。十八、视在功率：电流和电压的乘积叫视在功率。用字母S表示，单位伏安用字母VA、KVA表示。2020/9/612十九、短路：电气设备在正常工作时，电路中的电流是由电源的一端经过电气设备流回到电源的另一端，形成回路。如果电流不经过电气设备而由电源一端直接回到电源的另一端，导致电路中电流猛烈加大，这就叫短路。短路属于事故状态，往往造成电源烧坏或酿成火灾，必须严加避免。二十、断路：如果将电路的回路切断或发生断线，电路中电流不通，就叫做断路，也叫开路。2020/9/613第二节简单的直流电路欧姆定律及其应用：直流电路可以分为简单直流电路和复杂直流电路。欧姆定律是分析和计算简单直流电路的最基本的定律，应用极为广泛。应牢记并熟练掌握。1、一段电阻电路的欧姆定律：如图1所示，是一段电阻电路，也可称为无源支路。实践证明，在这样一段电阻电路中，流过电阻的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比。电流、电压、电阻三者之间的关系称为一段电阻电路的欧姆定律。即：I=U/R2020/9/6142020/9/6152、全电路的欧姆定律图2是说明欧姆定律的一个闭合全电路。所谓全电路，是由电源、负载（电阻R）、开关以及导线组成。实践证明，在这样一个有一个电源的无分支的闭合电路中，电流I与电源电动势E成正比，与全电路的电阻（电源内阻r。与外电阻R之和）成反比。电流、电动势、电源内阻及外电路电阻几者之间的这个关系称为全电路的欧姆定律。即：I=E/（R+r。）2020/9/6162020/9/6173、电功率和电能（1）电功率：电功率是单位时间内电流所做的功。每秒钟电流所做的功就叫电功率，用字母P来表示。电功率等于电压乘以电流。电功率的单位是瓦特，简称瓦，用符号W表示（2）电能：电能是指一段时间内电流所做的功，也称电功，电功等于电功率乘以时间。单位是瓦时、千瓦时。2020/9/618二、焦耳楞次定律及其应用：电流的热效应：当电流通过导体时，导体就会发热，我们称电流的这种现象为电流的热效应。例如日常生活中的电炉、电烙铁、电烘箱、伴热带等都是利用电热效应来制成的电器。有时电流的热效应也会对电气设备带来不利后果，例如在电机、变压器等电力设备中，会因电流产生热量限制了电气设备的利用，有时对电力系统的安全运行带来危险。焦耳楞次定律电流通过导体时产生的热量，与流过导体的电流的平方成正比，与导体电阻和电流通过的时间成正比。这一公式表示了由电能转换成热能的关系式，称为焦耳楞次定律。即：Q=I²Rt2020/9/619三、电阻电路的连接方式：1、电阻的串联：在电路中把一个电阻的一端和另一个电阻的一端依次联接起来，并使每一个电阻通过的电流相同，这种连接方式称为电阻的串联。电阻串联连接有如下特点：1)电流处处相等。即：I=I1=I2=I32)总电压等于各段电压之和。即：U=U1+U2+U33)总电阻等于各段电阻之和。即：R=R1+R2+R32020/9/6202020/9/6212、电阻的并联：在电路中把各个电阻的两端分别联接在两个公共点上，并使每个电阻处在同一电压之下，这种联接方式称为电阻的并联。电阻并联连接有如下特点：1)总电压等于各支路的端电压。即：U=U1=U22)总电流等于各支路电流之和。即：I=I1+I23)总电阻的倒数，等于各支路电阻倒数之和。即：1/R=1/R1+1/R22020/9/6222020/9/6233、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，这种联接方式称为电阻的混联电路，也称复联电路。分析计算电阻混联电路，一般分三个步骤：1）首先合并单纯的串联或并联部分，算出电路的等效电阻。2）根据总的等效电阻和总的端电压，算出电路中的总电流。3）根据串联电路的分压关系和并联电路的分流关系，逐渐计算各部分的电流和电压。2020/9/6242020/9/625第二节单相正弦交流电路一、正弦交流电的基本概念：正弦交流电是指数值大小和方向都按正弦波的规律周而复始地循环变化的电势、电压和电流。要掌握正弦交流电，必须首先掌握交流电物理量的数值、变化速度、相位关系。正弦交流电的三要素：是有效值、角频率、初相角。2020/9/6261、正弦交流电的数值：（1）瞬时值：正弦交流电在变化过程中，任意某一瞬时的数值，称为正弦交流电的瞬时值。电动势、电压、电流的瞬时值分别用小写符号e、u、i表示。（2）最大值：正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值，称为正弦交流电的最大值，也称极大值、振幅或峰值。电动势、电压、电流的最大值分别用大写符号Em、Um、Im表示。2020/9/627（3）有效值：正弦交流电的有效值，是从发热做功方面与直流电等效的值称为交流电的有效值。正弦交流电的有效值是衡量它发热做功的一个基本量，就是说，一个交流电流合一个直流电流，分别通过同一个电阻，如果经过相同时间产生同样的热量，则这个交流电的有效值等于这个直流电流的大小。电动势、电压、电流的有效值分别用大写符号E、U、I表示。2020/9/628（4）平均值：正弦交流电在半个周期内，由同一方向通过导体横截面的电量与半个周期时间的比值，称为正弦交流量在半个周期内的平均值。正弦交流电动势、电压平均值分别用符号Ep、Up表示。（5）最大值、有效值和平均值的数量关系：一般情况下，我们平时所说的交流电动势、电压、和电流的数值，都是指它们的有效值。电器铭牌上标定的电压、电流，交流测量仪表的指示值也都标的是有效值。2020/9/6292、正弦交流电的周期、频率、角频率：周期、频率、角频率都是表示正弦交流量变化速度的物理量。周期：是指正弦交流电变化一个循环所需要的时间。也就是，正弦交流电从0值到最大值，再到0值，再到负的最大值，然后回到0值得过程所经历的时间称为周期。用符号T表示，单位为妙（s）频率：是指正弦交流电单位时间（妙）变化的循环次数。用符号f表示，单位赫兹（Hz）频率与周期互成倒数关系f=1/T或T=1/f角频率：是指正弦交流电每秒时间变化循环所经历的弧度数（指电角度）。2020/9/6302、正弦交流电的相位关系：常常把正弦交流电的变化量看成是以同一速度的旋转相量，这样就要有一个表示正弦交流量在变化过程中，变化进程的物理量，这个量就是相位（或称相角）（1）相位差：是指在交流电路中，同频率的正弦交流量的初相角之差（2）相位的超前与滞后既然有相位差，就有一个交流量与另一个交流量之间的超前与滞后问题。（3）同相与反相几个同频率的正弦交流量进行相对比较时，如果初相角相等，则成为同相。反之，初相角互为180度的相位差，则称为反相。2020/9/631正弦交流电的分析方法分析正弦交流电的方法可分为四种，即三角函数法、波形图法、相量图法、符号法。1、三角函数法：也称解析法2、波形图发：也称曲线法3、相量图法2020/9/632三、几种典型的单相交流电路1、纯电阻电路电路：电路中只含有纯电阻负载的交流电路，成为纯电阻电路。例如：负载为白炽灯、电炉等。（1）电路的电压与电流的数值和相位的关系：1）电流与电压频率相同。2）电流与电压同相。3）电流与电压的关系符合欧姆定律。2020/9/633（2）电路的功率：有功功率在纯电阻电路中，电压与电流同样都是随时间变化的，所以电阻上消耗的功率也是随时间变化的，就某一瞬时来说，电阻上消耗的功率等于电压与电流瞬时值的乘积，我们称它为瞬时功率，即p=ui2020/9/6342、纯电感电路只具有电感元件（线圈）的电路，而且线圈的电阻很小，可以忽略不计，把这个线圈接到交流电源上，就组成了纯电感电路。（1）电压与电流的相位关系自感电动势的瞬时值与电流的变化率成正比。自感电动势之后于电流90度，电源电压在u在任何一瞬间都与自感电动势大小相等，方向相反，即u与e反相，显然，电压超前电流90度。2020/9/635（2）电压与电流的数量关系纯电感电路中，由于电压与电流相位不同，不能用欧姆定律来处理瞬时值的电压与电流的关系。感抗XL与电感量L、频率f的乘积成正比。（3）电感电路的功率：无功功率纯电感电路中，某一电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，称为该时刻的瞬时功率。在纯电感电路中，是没有能量消耗的，尽管如此，却存在着线圈与电源间的能量交换。2020/9/6363、集肤效应：导线中通过交流电流时，各点分布不相等，导线的中心部分电流密度较小，越靠近导线表面，电流密度越大，也就是说，电流趋向于沿导线表面流通，这种现象称为集肤效应。集肤效应产生的原因在于交流电路的感抗。集肤效应与交流电的频率有关，频率越高，集肤效应越明显，截面越大，集肤效应越明显，这种交流阻抗的增大，对电流的传输是不利的。集肤效应给交流电的输送带来了麻烦，但它也有可以利用的一面。2020/9/6374、纯电容电路将一个电容器接到交流电源上，于是交流电源就会周期性地使电容器充、放电，有交变电流流动，这就是纯电容电路。（1）电压与电流的相位关系电容电流的变化规律为正弦波，其频率与电压相同，电容上的电流超前电压90度。（2）电压与电流的数量关系与感抗类似容抗Xc在电容电路中起着限制电流流通的作用。容抗Xc与电容C、频率f的乘积成反比。（3）纯电容电路的功率：无功功率在纯电容电路中，只有电容器与电源之间的能量交换，而没有能量的消耗。2020/9/6385、纯电阻、纯电感、纯电容电路比较。6、电