电工基础课件.ppt
《电工基础课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电工基础课件.ppt(224页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、潮州市高级技工学校-杨新远电气工程师高级技师电话:13502638318v第一节直流电路v第二节电磁感应v第三节单相交流电路v第四节三相交流电路第一章电工基础知识第一章电工基础知识第一节直流电路一、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
2、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
3、)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。电路与电路模型实际电路:电路模型:导线开关电池灯泡+R0R开关E干电池电珠S导线开关电池+R0R开关E干电池电珠SI电路模型电路模型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
4、载等简单化,理想化。2.其中各部分的理想化模型如图所示:电阻电容电感3.电路模型:由理想化元件构成的电路。二、电路图欧姆定律欧姆定律欧姆定律:流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。或者表示为:欧姆定律的单位:在SI中,电阻为欧姆()或者为千欧(k)、兆欧(M)UIR欧 姆 定 律 的 符 号欧 姆 定 律 的 符 号根据电路上所选电压和电流方向的不同,欧姆定律的表达式有着不同的符号:当电流和电压的正方向定义为关联方向时,欧姆定律如(1)式UIR欧 姆 定 律当电流和电压的正方向定义为非关联方向时欧姆定律如(2)式(1)(2)UIR对于(a)图例题例题(1-1)(1-1)分析分析欧姆定律的应用U
5、IR6V2A(a)UIR6V-2A(b)对于(b)图UIR-2A-6V(d)UIR(c)-6V 2A例题例题(1-1)(1-1)分析分析欧姆定律的应用对于(c)图对于(d)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、V,其换算关系是:1KV103V1V=103 mV1 mV 103 v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。电位的符号用表示。参考点的电位等于零,即00,所以
6、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
7、向注:.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。.参考点一经选定,在电路分析和计算 过程 中,不能随意更改。.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。.习惯上认为参考点自身的电位为零,即O=0,所以参考点也叫零电位点。.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。.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。电位的计算电位的计算选选b b点为参考点点为参考点选选d d点为参考点点为参考点
8、选用不同的参考点,各点电位的数值不同,但任意选用不同的参考点,各点电位的数值不同,但任意两点之间的电压不随参考点的改变而变化。两点之间的电压不随参考点的改变而变化。简单电路分析简单电路就是可以利用电阻串、并联方法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。算出各个电阻的电压或电流。一、电阻的串
9、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,n个电阻串联可等效为一个电阻个电阻串联可等效为一个电阻2.1.1 电阻的串联电阻的串联分压公式分压公式两个电阻串联时两个电阻串联时n个电阻并联可等效为一个电阻个电阻并联可等效为一个电阻2.1.2 电阻的并联电阻的并联分流公式分流公式两个电阻并联时两个电阻并联时六、电阻的混
10、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 1、电功率:单位时间内电场力所做的功。、电功率:单位时间内电场力所做的功。P=UI=IP=UI=I2 2R=UR=U2 2/R=U/R=U2 2G G G-G-电导(电导(S S)举例:一只举例:一只“220V220V、100W100W”的灯泡,当接到电压为的灯泡,当接到电压为220V220V的电源上时,通过灯泡的电流为多大?灯泡的电源上时,通过灯泡的电流为多大?灯泡的电阻是多少?的电阻是多少?2 2
11、、电能:就是用来表示电场在一段时间内所做、电能:就是用来表示电场在一段时间内所做的功。即:的功。即:W=PtW=Pt实际上实际上1KW.h1KW.h就是平常所说的就是平常所说的1 1度电。度电。举例:一台举例:一台10kw10kw电炉,每天工作电炉,每天工作8h8h,求一个月,求一个月3030天要用电多少千瓦时?天要用电多少千瓦时?3 3、焦耳、焦耳-楞次定律楞次定律 电流转换为热能。电流转换为热能。电流的热效应。电流的热效应。Q=IQ=I2 2Rt=Rt=UItUIt举例:一个电热器接在电压为举例:一个电热器接在电压为220V220V的电源上,通过电的电源上,通过电热器的电流为热器的电流为5
12、A5A。试求通电。试求通电1h1h所产生的热量。所产生的热量。第二节电磁感应v楞次定律v自感现象v法拉第电磁感应定律第三节第三节 单相交流电路单相交流电路一、交流电的基本概念交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电动势(电压或电流),也就是说,交流电是交变电动势、交变电压和交变电流的总称。交流电的分类:正弦交流电和非正弦交流电。3.1 正弦交流电的基本概念随时间按正弦规律变化的电压、电流随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦电压和正弦电流。表达式为:称为正弦电压和正弦电流。表达式为:角频率角频率:正弦量单位时间内变化的弧度数正弦量单位时间内变化的弧度数角频率与周期及频率的关系:角频率与周
13、期及频率的关系:周期周期T T:正弦量完整变化一周所需要的时间:正弦量完整变化一周所需要的时间频率频率f f:正弦量在单位时间内变化的周数正弦量在单位时间内变化的周数周期与频率的关系:周期与频率的关系:3.1.1 周期与频率周期与频率以正弦电流为例以正弦电流为例振幅振幅角频率角频率振幅振幅、角频率角频率和和初相初相称为正弦量的的三要素。称为正弦量的的三要素。相位相位初相角初相角:简称简称初相初相波形波形3.1.2 3.1.2 相位、初相和相位差相位、初相和相位差相位相位:正弦量表达式中的角度:正弦量表达式中的角度初相初相:t t=0=0时的相位时的相位相位差相位差:两个同频率正弦量的相位之差,
14、其:两个同频率正弦量的相位之差,其值等于它们的初相之差。如值等于它们的初相之差。如相位差为:相位差为:3.1.3 3.1.3 振幅与有效值振幅与有效值振幅振幅:正弦量的最大值:正弦量的最大值周周期期电电流流有有效效值值:让让周周期期电电流流i i和和直直流流电电流流I I分分别别通通过过两两个个阻阻值值相相等等的的电电阻阻R R,如如果果在在相相同同的的时时间间T T内内,两两个个电电阻阻消消耗耗的的能能量量相相等等,则则称称该该直流电流直流电流I I的值为周期电流的值为周期电流i i的有效值。的有效值。根据有效值的定义有:根据有效值的定义有:周期电流的有效值为:周期电流的有效值为:对于正弦电
15、流,因对于正弦电流,因所以所以正弦电流的有效值正弦电流的有效值为:为:同理,同理,正弦电压的有效值正弦电压的有效值为:为:二、正弦交流电的三种表示法二、正弦交流电的三种表示法解析法、曲线法、旋转矢量法。解析法、曲线法、旋转矢量法。三、交流电路的分析方法三、交流电路的分析方法在交流电路中,除电阻外,还有电感和电容元件,在交流电路中,除电阻外,还有电感和电容元件,电阻是消耗电能的元件,而电感和电容则电阻是消耗电能的元件,而电感和电容则只是存储电能,不消耗电能。所以,交流电路中,只是存储电能,不消耗电能。所以,交流电路中,还要讨论它们之间的能量交换关系。还要讨论它们之间的能量交换关系。纯电阻电路纯电
16、阻电路中的电压与电流是同频率、同相位的正弦量,说明在纯电阻电路中的电压与电流有效值之间的关系符合欧姆定律。纯电阻电路的平均功率为:P=UI=IP=UI=I2 2R=UR=U2 2/R/R注:平常我们所讲的功率,如白炽灯的功率是40W,电炉的功率是2kW等,都是指平均功率。习惯上也将平均功率叫做有功功率,即电路所消耗的功率。五、纯电感电路、纯电容电路在电子电路中用电容器隔断直流,并用于滤波等,通过交流电的作用。C=q/Uc电容器串联时1/C=1/C1+1/C2+1/C3电容器并联时C=C1+C2+C3纯电容电路中电流超前电压90度;4.1 4.1 三相正弦交流电源三相正弦交流电源由由3个个频率相
17、同频率相同频率相同频率相同、振幅相同振幅相同振幅相同振幅相同、相位互差相位互差相位互差相位互差120120的正弦电压源所构成的正弦电压源所构成的电源称为的电源称为三相电源三相电源三相电源三相电源。由三相电源供电的电路称为。由三相电源供电的电路称为三相电路三相电路三相电路三相电路。4.1.1 三相交流电的产生三相交流电的产生三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有3个相同的绕组。个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用个绕阻的首端分别用A、B、C表示,末端分表示,末端分别用别用X、Y、Z表示。这表示。这3个绕组分别称为个绕组分别称为A相、
18、相、B相、相、C相,相,所产生的三相电压分别为:所产生的三相电压分别为:对称三相电源:对称三相电源:对称三相电源:对称三相电源:三个电压三个电压 同幅值同幅值 同频率同频率相位互差相位互差120 三个电压达最大值的先后次序叫三个电压达最大值的先后次序叫相序相序相序相序,图示相序,图示相序为为ABC。任一瞬间对称三相电源任一瞬间对称三相电源3个电压瞬时值之和或相量之和为零。个电压瞬时值之和或相量之和为零。星形连接星形连接:3个末端连接在个末端连接在一起引出中线,由一起引出中线,由3个首端个首端引出引出3条火线。条火线。每个每个电源电源的电压称为的电压称为相电压相电压火线间电压称为火线间电压称为线
19、电压线电压。4.1.2 三相电源的联接三相电源的联接由相量图可得:由相量图可得:可见,三个线电压幅值相同,频率相同,可见,三个线电压幅值相同,频率相同,相位相差相位相差120120。注:此种接法如一注:此种接法如一相接反,将造成严相接反,将造成严重后果。重后果。三角形连接三角形连接:将三:将三相绕组的首、末端相绕组的首、末端依次相连,从依次相连,从3 3个点个点引出引出3 3条火线。条火线。第二章第二章 触电危害与救护触电危害与救护 随着社会的不断进步,电能已经成人们生产生活中最基本的不可替代的能源。“电”日益影响着工业的自动化和社会的现代化。本章主要介绍触电事故类型和方式、电流对人体的作用、
20、触电事故规律、触电急救等基本内容。触电事故分类电 击 电 伤直接接触电击间接接触电击电烧伤皮肤金属化电烙印直接接触电击直接接触电击是触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电击(如误触接线端子发生的电击),也称为正常状态下的电击。间接接触电击:间接接触电击是触及正常状态下不带电,而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的电击(如触及漏电设备的外壳发生的电击),也称为故障状态下的电击。电击的主要特征伤害人体内部在人体的外表没有显著的痕迹致命电流较小2.电伤:是由电流的热效应、化学效应、机械效应等效应对人造成的伤害。(1)电烧伤(2)皮肤金属化(3)电烙印(4)机械性损伤(5)电光眼触电方式单相触电两
21、相触电跨步电压触电当人体直接碰触带电设备及其中的一相时,电流通过人体流入大地,这种触电现象称为单相触电。电流从一相导体通过人体流入另一相导体,构成一个闭合回路,这种触电方式称为两相触电。发生两相触电时,作用于人体上的电压等于线电压,这种触电是最危险的。当电气设备发生接地故障,接地电流通过接地体向大地流散,在地面上形成电位分布时,若人在接地短路点周围行走,其两脚之间的电位差,就是跨步电压。人的跨距一般按0.8m考虑。对于高压带电体,人体虽未直接接触,但由于超过了安全距离,高电压对人体放电,造成单相接地而引起的触电,也属于单相触电。人体同时触及带电设备或线路的两相导体或在工作中人体同时接近两相带电
22、导体,电流从一相导体经人体流入另一导体构成回路,属于两相触电。跨步电压触电:如果人行走时前后两脚间,电位差达到危险电压而造成触电。ID甲UC UD20m乙丙U D漏电对地电压UC接触电压UB跨步电压ID0.8m0.8mUB1UB2三、电流对人体作用的影响因素1、电流大小的影响(1)感知电流 在一定概率下,通过人体引起人有任何感觉的最小电流(有效值,下同)称为该概率下的感知电流。平均感知电流平均感知电流成年男性约为成年男性约为1.11.1毫安。毫安。成年女性约为成年女性约为0.70.7毫安毫安(2)摆脱电流 当通过人体的电流超过感知电流时,肌肉收缩增加,刺痛感觉增强,感觉部位扩展。(3)室颤电流
23、 通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流称为室颤电流。平均摆脱电流平均摆脱电流成年男性约为成年男性约为1616毫安毫安成年女性约为成年女性约为10.510.5毫安毫安2、电流持续时间的影响电击持续时间越长,则电击危险性越大。3、电流途径的影响 人体在电流的作用下,没有绝对安全的途径。流过心脏的电流越多、电流路线越短的途径 是电击危险性越大的途径。如心脏电流因素。心脏电流因数 电流途径 心脏电流因数左手左脚、右脚或双脚双手双脚右手左脚、右脚或双脚左手右手背左手背右手胸左手胸右手臀部左手、右手或双手1.01.00.80.40.70.31.51.30.74、电流种类的影响 不同种类电流对人体伤害的
24、构成不同,危险程度 也不同,但各种电流对人体都有致命危险。(1)直流电流的作用;(2)100HZ以上电流的作用;(3)冲击电流的作用。5、个体特征的影响 女性的感知电流和摆脱电流约为男性的2/3。儿 童遭受电击后的危险性较大。6 6、人体电阻的影响、人体电阻的影响 接触电压(v)人体电阻()皮肤干燥皮肤潮湿皮肤湿润浸入水中107000350012006002550002500100050050400020008754001003000150077037525015001000650325 人体电阻变动范围四、人体阻抗 人体阻抗是确定和限制人体电流的参数之一。因此,它是处理很多电气安全问题必须考
25、虑的基本因素。人体阻抗是包括皮肤、血液、肌肉、细胞组织及与其结合部在内的含有电阻和电容的阻抗。人体电阻皮肤电阻体内电阻 第三节第三节 触电事故规律触电事故规律一、触电事故季节性明显 统计资料表明,每年二三季度事故多。特别是69月,事故最为集中。二、低压设备触电事故多三、携带式设备和移动式设备触电事故多四、电气连接部位触电事故多五、错误操作和违章作业造成的触电事故多六、不同行业触电事故不同七、不同年龄段的人员触电事故不同八、不同地域触电事故不同。触电救护1、触电急救,首先要使触电者迅速脱离电源,越快越好。因为电流作用的时间越长,伤害越重。2、触电者未脱离电源前,救护人员不准直接用手触及伤员,因为
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电工 基础 课件