这些电工知识你知道么 这些基础知识你是否还记得
第一节 直流电路
一、电路
1、电路的组成及电路元件的作用
电源:将其它形式的能量转换为电能。
负载:将电能转换为其它形式的能量。
控制电器和保护电器:在电路中起控制和保护作用。
导线:就是把电源、负载和控制电器连接成一个电路,并将电源的电能传输给负载。
2、电路图
电路和电路的组成:任何一个完整的实际电路,不论其结构
和作用如何,通常总是由电源、负载和中间环节(导线和开
关)等基本组成部分。
电源——电路中产生电能的设备。
负载——将电能转化成其它形式能量的装置。
导线和开关——导线是用来连接电源和负载的元件。开关是
控制电路接通和断开的装置。
电路的工作状态
电路有三种工作状态如下 图所示:
1、通路——就是电源与负载接成的回路,这时电路中有电流通过。
(a)电源与负载构成闭合回路,电源处于有载工作状态,电路中有电流流过。
2、短路——短路就是电源未经负载而直接由导线构成通路。
(b)当电路中如图所示的两点间用导线相连时,称电阻R被短路。这两点间的导线称为短路线,短路线中的电流叫短路电流。
注:短路可分为有用短路和故障短路,故障短路往往会造成电路中电流过大,使电路无法正常工作,严重的会产生事故。
3、断路——断路就是电源与负载未接成闭合回路,这时电路中没有电流通过。
(c)开关S断开或电路中某处断开,切断的电路中没有电流流过,此时的电路称为开路。开路又叫断路,断开的两点间的电压称为开路电压。
注:开路也分为正常开路和故障开路。如不需要电路工作时,把电源开关打开
为正常开路;而灯丝烧断,导线断裂产生的开路为故障开路,它使电路不能正常工作。
电路模型
1.引入电路模型的原因:我们在研究和分析一个实际电路时,对于一些与研究无关的因素我们无需考虑,比如负载电源的形状、大小等等,只考虑其电特性就可以。这样我们在画一个电路图时无需把实物的形状画出,可将电源负载等简单化,理想化。
二、电路图
电压与电位
一、电压
电场力把单位正电荷从电场中a点移动到b点所做的功称为a、b两点间的电压。
电压的单位是伏特,用符号V表示。电压的常用单位还有KV、mV、µV,其换算关系是:
1KV=103V
1V=103 mV
1 mV= 103 µv
二、电位
由于电压是对电路中某两点而言的,为了分析电路的方便,引入电位的概念。
如果在电路中任选一点为参考点,那么电路中某点的电位就是该点到参考点之间的电压。电位的符号用φ表示。
参考点的电位等于零,即Φ0=0,所以参考点又叫零电位点。
高于参考点的电位叫正电位。
低于参考点的电位中负电位。
电位的单位与电压的单位相同,也是V。
1.电位的定义:在电路中任选一点为参考点,则某点到参考点的电压就叫做这一点(相对与参考点)的电位。
2.电位的表示:参考点在电路图中用符号“┷”表示。
3.电位与电压的关系:
两点间的电压就是该两点电位之差,电压的实际方向是由高电位点指向低电位点,有时也将电压称为电压降。
4.引入电位后电压的参考方向的另一种表示方法:
可以用“参考极性”的标注方法来表示,即在电路或元件两端标以“ ”“-”符号,“ ”号表示假设的高电位端,“-”号表示假设的低电位端,由“ ”号指向“-”号的方向就是选定的电压参考方向
注:⑴.电路中各点的电位值与参考点的选择有关,当所选的参考点变动时,各点的电位值将随之变动。
⑵.参考点一经选定,在电路分析和计算 过程中,不能随意更改。
⑶.在电路中不指定参考点而谈论各点的电位值是没有意义的。
⑷.习惯上认为参考点自身的电位为零,即φO=0,所以参考点也叫零电位点。
⑸.在电子线路中一般选择元件的汇集处,而且常常是电源的一个极作为参考点。
⑹.在工程技术中则选择大地、机壳等作为参考点。
电压可以用电压表来测量。测量直流电压时,必须把电压表并联在被测电压的两端,使电压表的正负极和被测电压一致,同时要选择好电压表的量程。
简单电路分析
简单电路就是可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。应用这种方法对电路进行分析时,先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻,然后根据欧姆定律求出总电流,最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。
一、电阻的串联电路
将两个以上的电阻,依次首尾相联,使各电阻通过同一电流,这种连接方式叫做电阻的串联。
串联电路的总电压等于各电阻上的电压降之和。
串联电路的特点:
1、电路中流过每个电阻元件的电流都相等。
2、电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和。
3、电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和。
4、电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比,
六、电阻的混联电路在一些电路中,既有电阻的串联,又有电阻的并联,这种电路就叫混联电路。举例:若在照明线路上使用电炉时,电灯会明显变暗,这是由于电流增大后,在线路上的电压损失增加引起的。
七、电路的功率与电能1、电功率:单位时间内电场力所做的功。P=UI=I2R=U2/R=U2G G---电导(S)举例:一只“220V、100W”的灯泡,当接到电压为220V的电源上时,通过灯泡的电流为多大?灯泡的电阻是多少?
2、电能:就是用来表示电场在一段时间内所做的功。即:W=Pt实际上1KW.h就是平常所说的1度电。
举例:一台10kw电炉,每天工作8h,求一个月
30天要用电多少千瓦时?
3、焦耳---楞次定律 电流转换为热能。 电流的热效应。Q=I2Rt=UIt
举例:一个电热器接在电压为220V的电源上,通过电热器的电流为5A。试求通电1h所产生的热量。
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