电工基础课件

平煤十矿：林备战第一节电路基础知识第二节直流电路第三节磁场第四节电磁感应第五节磁路目录第一节电路基础知识一、电流和电压二、电阻三、欧姆定律四、电工和电功率高水位水位差水泵水流一、电流和电压水位差(水压)水流水泵电位差（电压)电流电源★电动势的单位：伏特(V)★电动势的实际方向：负极正极电动势电动势的大小在数值上等于电源两端的开路电压.UE理想电压源:E=U如何测出电动势的大小?非理想电压源:E＞UUEAOE=UAO二、电阻SLR1兆欧=103千欧=106欧姆1MΩ=103KΩ=106Ω对于一段材质和粗细都均匀的导体来说，在一定温度下：三、欧姆定律IRUIURURIRUIU---(V)R---(Ω)I---(A)1部分电路欧姆定律2全电路欧姆定律rREIErIRrUrIIREURrIEUR电功率tWPRURIUIP22四、电工和电功率电功tUIW单位：焦耳千瓦时单位：瓦特一、电流和电压二、电阻三、欧姆定律四、电工和电功率小结作业全电路欧姆定律的计算公式是什么？返回第二节直流电路一、串联电路二、并联电路三、混联电路、直流电桥四、基尔霍夫定律五、叠加原理六、戴维南定理一、串联电路R1R2U1U2UIURRRU2111URRRU2122二、并联电路R1UIR2I1I2IRRRI2121IRRRI2112三、混联电路、直流电桥X231RRRR321RRRRXRE1R1E2R2R1R2R3R4R5E简单电路复杂电路四、基尔霍夫定律1基尔霍夫第一定律AI1I2I5I3I4I1+I3=I2+I4+I5ΣI流入=ΣI流出I1+(-I2)+I3+(-I4)+(-I5)=0ΣI=0移项得A•I1I2I3I4I5基尔霍夫电流定律仅仅适用于节点吗？基尔霍夫电流定律的推广于任意假定的封闭面，将闭合面视为一个节点，称为广义节点．Ib+Ic=Ie再来看一个电路：••••R1R2R3R5R4E1E2I1I2I3SI1+I2=I3i1+i2=i4+i6i=0i=0基尔霍夫第一定律的推广举例：2基尔霍夫第二定律（回路电压定律）内容：对任一回路，沿任一方向绕行一周，各电源电动势的代数和等于各电阻电压降的代数和。∑E＝∑IR或∑E＝∑UE1IR1E2R2-E2E1=IR1+IR2推广：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABE—IRRUEIAB=在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。概念:五、叠加原理（电路参数不随电压、电流的变化而改变）I'III'III'II333222111+BI2R1I1U1R2AU2I3R3+_+_原电路I2''R1I1''R2ABU2I3''R3+_U2单独作用+_AU1BI2'R1I1'R2I3'R3U1单独作用“恒压源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒压源去掉，代之以导线连接。+-10I4A20V1010用迭加原理求：I=?I'=2AI=-1AI=I'+I=1A+10I´4A1010+-10I20V1010解：“恒流源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒流源去掉，使电路开路。六、戴维南定理如果一个复杂电路，只要求某一支路的电流，可以先把待求支路移开，而把其余部分等效为一个电压源对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，均可以用一个等效电压源来等效代替，电压源电动势等于二端网络的开路电压UOC，其内阻等于有源二端网络内所有电源不起作用时，网络两端的等效电阻Rab。内容：有源二端网络RUSRS+_R“等效”是指对端口外等效，即R两端的电压和流过R的电流不变。注意：小结一、串联电路二、并联电路三、混联电路、直流电桥四、基尔霍夫定律五、叠加原理六、戴维南定理作业戴维南定理的内容是什么？返回第三节磁场一、磁场二、磁场对电流的作用1直线电流的磁场【右手螺旋定则】一、磁场2环形电流产生的磁场【右手螺旋定则】3通电线圈产生的磁场iNL电感【右手螺旋定则】lNHHB磁通1.电磁力的大小F=BIι磁场强弱电流大小有效长度B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T)I------导线中的电流强度(安)L-----导线在磁场中的有效长度(米)F-----导线受到的电磁力(牛)二、磁场对电流的作用实验还得出:当导体垂直与磁场方向放置时,受电磁力最大；当导体与磁场平行放置时,导线不受力；当导体与磁场方向夹θ角，导线受力大小介于0与最大值之间。F=BIιsinθ内容:伸出左手,拇指与其余四指垂直，磁力线垂直穿过掌心，四指指示电流方向，则拇指的指向就是通电导线受力的方向．iF2受力方向:电动机左手定则例：试用左手定则解释两根平行载流直导线间的相互作用力。结论：如果两根载流导体电流方向相同，相互吸引，反之则排斥。⊙×××××××××⊙⊙右手螺旋定则左手定则磁动电生NS第二部分培训师职业形象塑造第二部分培训师职业形象塑造总结磁化互感电？涡流自感钳表钳形电流表导磁性能好坏铁磁性物质非铁磁性物磁滞损耗磁化过程小结一、磁场二、磁场对电流的作用作业受力方向:电动机左手定则的内容是什么？返回第四节电磁感应二、法拉第电磁感应定律一、概念三、楞次定律一、概念变化的磁场在导体或线圈中产生电动势的现象叫电磁感应现象。自感电流变化闭合—断开内容：线圈中产生感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。tNe二、法拉第电磁感应定律三、楞次定律判断穿过线圈磁通变化产生感应电动势及感应电流的方向.俄国物理学家楞次经过大量的实验,于1834年发现的!楞次定律内容:在线圈中产生的感应电动势总是使它所产生的感应电流的磁通阻碍原有磁通的变化感应电流的磁通阻碍原磁通的变化原磁通增加感应电流磁通原磁通增加感应磁通与之方向相反插入拔出原磁通减少感应电流磁通原磁通减少感应磁通与之方向相同感应电流的磁通阻碍原磁通的变化判断感应电动势（感应电流）方向的具体方法1、先确定原磁通方向及其变化趋势(是增加还是减少)；2、根据楞次定律确定感应磁通方向如果原磁通的趋势是增加,则感应磁通与原有磁通方向相反；反之，原有磁通的变化趋势是减少，则感应磁通与原有磁通方向相同。3、根据感应磁通方向，应用右手螺旋定则确定感应电流及感应电动势方向。+-插入N注意：判断时必须把产生感应电动势的线圈或导体看做是电源。切割磁力线磁通变化切割磁力线磁通变化直导体中产生的感应电动势的大小e=Bυιsinαem=Bυι切割方向与磁力线的夹角切割快慢有效长度磁场强弱当α=0时，导体运动方向与磁力线平行，则e=0当α=90°时，导体垂直于磁力线运动，则e=Blv(最大)导体切割磁力线产生的感应电动势方向——右手定则eυi+-内容:伸出右手,拇指与其余四指垂直，磁力线垂直穿过掌心，拇指指示导体切割磁力线的方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向．感应电流是从3还是4流出？电流从哪端流出来很重要吗？由同一电流感应的电动势，极性始终保持一致的端子为同名端。1和3称为同名端结论：电流从一个同名端流入，必定从另一个同名端流出。表示方法：axAXA·N2·N1在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为涡流。涡流的害处铁芯发热线圈绝缘削弱原磁场请观看请思考电动机首尾端测试方法小结二、法拉第电磁感应定律一、概念三、楞次定律作业导体切割磁力线产生的感应电动势方向——右手定则的内容什么？返回第五节磁路一、磁路的概念二、磁路的欧姆定律三、磁化曲线和磁滞回线磁通(磁力线)集中通过的闭合路径叫磁路。图5-13有分支磁路图5-12主磁通和漏磁通一、磁路的概念磁路按结构分为：无分支磁路和有分支磁路对称分支磁路和不对称有分支磁路1、安培环路定律（全电流定律）在磁场中沿任一闭和回路磁场强度的线积分等于穿过该回路所有电流的代数和，其中电流的正方向与闭合回路的正方向满足右手定则。∮LH•dl=∑I图2无分支铁心磁路ANi二、磁路的欧姆定律1．磁动势即Fm=NI磁动势Em的单位是安培(A)。φSIN2．磁阻磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。SlRm注:由于磁导率不是常数，所以Rm也不是常数。)/1();()//()(2HRmSmHmlm磁阻磁路的截面积—米亨磁导率；磁路的长度—φSIN3．磁路欧姆定律mmRE1.磁路欧姆定律通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即磁阻磁动势磁通上式与电路的欧姆定律相似，磁通对应于电流I，磁动势Em对应于电动势E，磁阻Rm对应于电阻R。因此，这一关系称为磁路欧姆定律。磁路欧姆定律∮Hdl=IiΦNFeFeBlNilABAB=HHl=NimRFAlRm2.串联磁路欧姆定律μcAclcμ0A0l0+u－iΦ全电流定律:Hc=Bcc∮Hdl=I铁心中：气隙中：=ΦcAcH0=B00=Φ0A0=(Rmc＋Rm0)Φ=RmΦ右边=I=NI=F则有RmΦ=FΦ=FRm磁路欧姆定律磁通势由于c0，因此Rm0Rmc。左边=∮Hdl=Hclc＋H0l0μcAclcμ0A0l0+u－iΦF=INΦRmcRm0=ΦcAclc＋Φ0A0l0电路断开时,电动势依然存在;磁路是没有开路状态的,也不能有开路状态,因为磁力线是不可能中断的闭合曲线.表列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。电路磁路电流I电阻SlR电阻率电动势E电路欧姆定律REI磁通磁阻SlRm磁导率磁动势INEm磁路欧姆定律mmRE因为磁导率不是常数,所以磁路欧姆定律一般只做定性分析，不宜在磁路中用来计算.1．起始磁化曲线定义:将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线,起始磁化曲线基本上可分为四段,设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势，通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点附近三、磁化曲线和磁滞回线BH铁磁材料的起始磁化曲线abcd)(HfB)(HfFeHB02.磁滞性BHOHmBm剩磁－Hm矫顽磁力Br－Hc－BmHc－Br磁滞回线小结一、磁路的概念二、磁路的欧姆定律三、磁化曲线和磁滞回线作业磁路与电路的区别是什么？返回