配电工培训电工基础知识之电工操作视频教程

第一章：直流电路第二章：电磁的基本知识第三章：正弦交流电路配电工培训（电工基础知识）第一章：直流电路第一节电学的基本物理量第二节电路第三节欧姆定律第四节电阻的串联、并联电路第一节：电学的基本物理量一、电量1、概念：物体所带电荷数量的多少用电量来表示。2、单位：电量的单位是库仑，用字母C表示。二、电流1、概念：电荷的定向移动形成电流。电流有大小，有方向。2、电流的方向：人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中，电流是电子在导体内电场的作用下定向移动的结果，电子流的方向是负电荷的移动方向，与正电荷的移动方向相反。见图1-13、电流的大小：电学中用电流强度来衡量电流的大小。电流强度就是1秒钟通过导体截面的电量。计算公式：I=Q/t式中：I—电流强度，单位：安培（A)Q—在t秒时间内，通过导体截面的电量数，单位库仑（C）t—时间，单位秒（s)三、电压1、概念：在电路中电场力把单位正电荷由高电位a点移向低电位b点所做的功称为两点间的电压。用Uab来表示。所以电压是a与b两点间的电位差，它是衡量电场力做功本领大小的物理量。2、单位：伏特，简称伏，用字母V表示。常用单位还有：毫伏（mv)和千伏(kv)1kv=1000v1v=1000mv四、电动势、电源1、概念：电源是利用非电力把正电荷由负极移到正极，它在电路中把其他形式的能转换成电能。电动势是衡量电源能量转换本领的物理量，用字母E表示。2、单位：伏特（V）3、电动势的方向：人们规定电动势的方向在电源内部由负极指向正极。五、电阻1、概念：导体对电流的阻碍作用称为电阻。用字母R表示。2、单位：欧姆，简称欧，用字母Ω表示。其他常用单位：KΩ,MΩ,GΩ,TΩ1KΩ=1000Ω1MΩ=1000KΩ1GΩ=1000MΩ1TΩ=1000GΩ3、电阻公式：电阻是客观存在的，实验证明，当温度一定时，导体电阻只与材料及导体的几何尺寸有关。R=ρL/S式中R—导体电阻，单位为欧（Ω）L—导体长度，单位为米（m)s—导体截面积，单位为平方毫米ρ—电阻率，单位为欧.米（Ω.m）六、电功、电功率1、概念：我们把电能转换成其他形式的能叫做电流做功，简称电功，用字母W表示。2、公式：电流通过用电器所做的功与用电器的端电压、流过的电流、所用的时间和电阻有以下关系：电功的单位为焦耳，简称焦，用字母J表示。3、电功率：电流在单位时间内通过用电器所做的功叫电功率，用字母P表示。公式：P=W/t单位：瓦特，简称瓦，用字母W表示。在实际工作中还有kw,mw.七、电流的热效应1、概念：电流通过导体使导体发热的现象叫做电流的热效应。电流的热效应是电流通过导体时电能转换成热能的效应。2、焦耳-楞次定律Q—热量，单位焦耳（J）I—通过导体的电流，单位安培（A）R—导体电阻，单位欧姆（Ω）t—导体通过电流的时间，单位秒（s）第二节：电路一、电路的组成和作用1、概念：电流所流过的路径称为电路。2、组成：它是由电源、负载、开关和连接导线等4个基本部分组成的。二、电路图1、概念：就是用国家统一规定的符号，来表示电流连接情况的图。几种常用的电工符号：三、电路的三种状态：通路、开路、短路1、通路：指电路处处接通，通路也称为闭合回路，简称闭路。2、开路：电路中某处断开，没有形成通路的电路。开路也称为断路。3、短路：是指电源或负载两端被导线连接在一起，分别称为电源短路或负载短路。第三节：欧姆定律一、部分电路欧姆定律1、部分电路：指不包括电源在内的外电路2、部分电路欧姆定律：流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。数学表达式：I=U/R式中I—导体中电流（A）U—导体两端的电压（V）、R—导体的电阻（Ω）二、全电路欧姆定律1、全电路概念：含有电源的闭合电路。电源内部电路简称内电路，电源外部电路简称外电路。2、公式：I=E/(R+r)式中I—电路中电流（A）E—电源电动势（V）、R—外电路电阻（Ω）r—内电路电阻（Ω）第四节：电阻的串联、并联电路一、电阻的串联电路1、概念：在一段电路上，将几个电阻的首尾依次相连所构成的一个没有分支的电路，叫做电阻的串联电路。2、串联电路的特点1）串联电路中流过各个电阻的电流都相等。2）串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和。3）串联电路的总电阻（即等效电阻）等于各串联的电阻之和二、电阻的并联电路1、概念：将两个或两个以上的电阻两端分别接在电路中相同的两个节点之间，这种连接方式叫做电阻的并联电路。2、并联电路特点1）并联电路中各个之路两端的电压相等。2）并联电路中总的电流等于各之路中的电流之和。3）并联电路的总电阻（即等效电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即1/R=1/R1+1/R2+…1/Rn第二章：电磁的基本知识第一节：磁的基本知识第二节：电流的磁场第三节：电磁感应第四节：自感、互感第一节：磁的基本知识一、磁现象1、磁铁矿石具有吸引铁的性质，把具有磁性的物体称为磁体。2、磁体上磁性最强的位置称为磁极，磁体有两个磁极：即南极和北极，通常用字母S表示南极（常涂红色），用字母N表示北极（常涂绿色或白色）3、磁力：磁极与磁极之间存在的相互作用力称为磁力。其作用规律：同性磁极相斥，异性磁极相吸。4、磁化：一根没有磁性的铁棒，在其他磁铁的作用下获得磁性的过程叫磁化。如果把磁铁拿走，铁棒仍有磁性则称为剩磁。二、磁场、磁感应线1、磁场：磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场。磁场是一种看不见摸不着的特殊物质，它不是由分子和原子等粒子组成的。2、磁感应线：从磁铁的N极到S极的光滑曲线，称为磁感应线。3、磁感应线特点：1）磁感应线是闭合曲线，在磁体外部，磁感应线从N极出发，然后回到S极，在磁铁内部，是从S极到N极，这叫做磁感应线的不可中断性。2）磁感应线互不相交，这是因为磁场中任何一点磁场方向只有一个。3）磁感应线的疏密程度与磁场强弱有关。磁感应线稠密表示磁场强，磁感应线稀疏表示磁场弱。三、磁通、磁感应强度1、磁通的概念：把通过与磁场方向垂直的某一面积的磁感应线的总数目，叫做通过该面积的磁通，用字母Φ表示。磁通的单位是韦伯，简称韦，用Wb表示。2、磁感应强度概念：表示磁场中各点磁场强弱和方向的物理量，用字母B表示。垂直通过单位面积的磁感应线的数目叫做该点的磁感应强度。它既有大小，又有方向。在磁场中某点磁感应强度的方向就是位于该点磁针北极所指的方向。磁感应强度大小表示为：B=Φ/S式中B—磁感应强度（T）Φ—磁通（Wb）S—垂直于磁感应线方向通过磁感应线的面积（m2）。四、磁导率1、概念：衡量各种物质导磁的性能，用字母μ表示。2、单位：亨利/米（H/m）3、相对磁导率：为了比较各种物质的导磁性能，把各种物质的磁导率与真空中的磁导率进行比较，叫相对磁导率。第二节：电流的磁场一、通电直导线的磁场1、磁铁周围有磁场，通电直导线的周围也有磁场。2、磁场方向的判定右手螺旋定则：右手拇指指向电流方向，贴在导线上，其余四指弯曲握住直导线，则弯曲四指的方向就是磁感应线的环绕方向。3、通电导体周围磁场大小实验证明，通电直导线四周的磁感应线距直导线越近，磁感应强度越大，反之越小。导线中通过的电流越大，磁感应强度越大，反之越小。二、通电螺线管的磁场1、通电螺线管磁场方向右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中流过的电流方向一致，那么拇指所指的那一端就是螺线管的N极。2、磁场大小磁场的强弱与螺线管中所通过的电流大小成正比。三、磁场对载流直导线的作用1、载流直导线受力方向左手定则：伸平左手，使大拇指与其余四指垂直，手心对着N极，让磁感应线垂直通过手心，四指的指向代表电流方向，则大拇指所示的方向就是磁场对载流导线的作用力方向2、受力大小实验证明，在匀强磁场中，当载流直导线与磁场方向垂直时，磁场对载流直导线作用力的大小，与导线所处的磁感应强度、通过直导线的电流以及导线在磁场中的长度的乘积成正比。F=BIL式中F—直导线受到的电场力（N）B—磁感应强度（Wb/m2）I—直导线中通过的电流（A）L—直导线在磁场中的长度（m）四、磁场对通电线圈的作用ad与bc边所受的电磁力大小相等，方向相反，构成一对力偶，所以线圈在力偶的作用下，围绕轴线顺时针旋转。这是一个单匝线圈的直流电动机的工作原理。第三节:电磁感应一、电磁感应现象1、电磁感应概念：因磁通变化而在直导线或线圈中产生电动势的现象叫电磁感应。上述两个实验说明，无论是直导线在磁场中作切割磁感应线运动，还是磁铁对线圈作相对运动，都是由于运动使的穿过闭合回路中的磁通量发生了改变，因而在直导线或线圈中产生电动势。若直导线或线圈构成回路，则直导线或线圈中将有电流出现。回路中磁通量的变化是导致直导线或线圈中产生电动势的根本原因，即“动磁生电”二、法拉第定律1、法拉第定律内容：当穿过线圈的磁通发生变化时，线圈两端的感应电动势的大小只与磁通变化率成正比。2、公式：三、楞次定律楞次定律内容：感应电流的新磁通总是阻碍原有磁通的变化。应用楞次定律来判定线圈中产生感应电动势的方向或感应电流的方向，步骤：1）首先明确原磁通的方向和原磁通的变化情况2）根据楞次定律判定感应电流产生新磁通的方向3）根据新磁通的方向，应用右手螺旋定则判定出感应电动势或感应电流的方向四、右手定则伸开右手，使大拇指与其余四指垂直并且与手掌在同一平面内，手心对着磁极的N极，让磁感应线垂直穿过手心，大拇指指向导体的运动方向，其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。对于直导线切割磁感应线而产生感应电动势的方向，用右手定则进行判定。直导线在垂直磁场内运动时，产生电动势大小计算公式：e=BLV四、电磁感应定律：感应电动势的大小与磁通变化率成正比，感应电流的方向总是阻碍原磁通变化。第四节：自感、互感一、自感1、由于线圈自身电流的变化，线圈中也要产生感应电动势。把由于线圈自身电流变化而引起的电磁感应叫做自感应，简称自感。由自感产生的电动势叫自感电动势。2、自感系数：当一个线圈通过变化电流后，单位电流所产生的自感磁通数，称为自感系数，也称电感量，简称电感，用字母L表示。电感的单位是亨利，简称亨，用字母H表示。常采用较小的单位毫亨、微亨。二、互感由于一个线圈电流变化，引起另一个线圈中产生感应电动势的电磁感应现象，叫互感现象，简称互感。第三章：正弦交流电路第一节：正弦交流电的产生第二节：正弦交流电的三要素第三节：正弦交流电的表示法第四节：单相交流电路第五节：三相交流电路第一节：正弦交流电的产生一、正弦交流电的特点1、交流电的概念：电流（电压、电动势）的大小和方向随时间的变化而变化。2、正弦交流电概念：交流量随时间按正弦规律变化。人们习惯于用图形表示电流（电压、电动势）随时间变化的规律，如图3、正弦交流电的特点1）变化的瞬时性，正弦交流电的大小和方向时时刻刻都在变化。2）变化的周期性，正弦交流电每隔一定时间又作重复的变化。3）变化的规律性，正弦交流电是随时间按正弦规律变化的。二、正弦交流电的产生1、正弦交流电是由交流发电机产生的。它由定子和转子组成。定子有N，S两个固定磁极。转子是一个可以转动的钢制圆柱体，其上紧绕着一匝导线。2、产生交流电的原理当用原动机拖动电枢转动时，由于运动导线切割磁感应线而在线圈中产生感应电动势。3、正弦交流电的产生为了得到正弦交流电动势，应采用特定形式的磁极，使磁极与电枢之间的空隙中的磁感应强度按下列规律分布：第一，磁感应线垂直于电枢表面。第二，磁感应强度B在电枢表面按正弦规律分布。4、产生感应电动势的大小单匝线圈中产生的磁感应电动势为：如果线圈有N匝，则总的感应电动势为：5、感应电动势的数学表达式：第二节：正弦交流电的三要素一、周期、频率、角频率1、周期：交流电按照规律做周而复始的变化，变化一次叫做一周，交流电变化一周所需要的时间叫做周期，用字母T表示，单位是秒（S），较小的单位有毫秒（mS）和微秒（μS）。它们之间的关系为：1S=1000mS1mS=1000μS2、频率：是指在一秒钟内交流电变化的次数，用字母f表示，单位为赫兹，简称赫，用Hz表示。周期与频率的关系：互为倒数f=1/T