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1、电工基础电工基础n电路的基本电路的基本概念基本定概念基本定律律第第1 1章章 基础知识基础知识n1 电力系统概述电力系统概述n2 电工安全基本知识电工安全基本知识n3 常用仪表与测量常用仪表与测量n4 电路的基本概念基本定律电路的基本概念基本定律 1 1 电力系统概述电力系统概述n 电力系统和电力网概述n提问：什么是电力系统？电力网？ 图图 电力的产生及传输分配电力的产生及传输分配 电力系统电力系统构成构成n n电力系统：由发电、送电、变电、配电和用电电力系统：由发电、送电、变电、配电和用电组成的组成的“整体整体”n n电力网：输送、变换和分配电能的网络，分为电力网：输送、变换和分配电能的网络
2、，分为输电网和配电网两大部分输电网和配电网两大部分n n电力网的电压等级：低压（电力网的电压等级：低压（1kV1kV以下）、中压以下）、中压（1kV10kV1kV10kV）、高压（）、高压（10kV330kV10kV330kV）、超高）、超高压（压（330kV1000kV330kV1000kV）、特高压（）、特高压（1000kV1000kV）n n电能的质量指标：频率、电压电能的质量指标：频率、电压 电力的产生电力的产生n发电厂：其它形式的能源（如水能、热能、风能、核能等）电能n电力的传输：发电厂变压器升压高压输电线路变配电站 电力的传输电力的传输n n提问：为什么要升压供电？提问：为什么要升
3、压供电？n n因为：因为：因为：因为：电流电流 ，传输距离，传输距离 ，热能消耗，热能消耗 ，电能，电能损失损失 n n所以所以所以所以：在传输容量一定的条件下，输电电压在传输容量一定的条件下，输电电压 ，输电电流，输电电流 ，电能消耗，电能消耗 n n我国常用的输电电压等级：有我国常用的输电电压等级：有35kV35kV、110kV110kV、220kV220kV、330kV330kV、500kV500kV等多种等多种n n电力的传输线路：架空线路、电缆线路电力的传输线路：架空线路、电缆线路 电力的分配电力的分配n n输电线路输电线路配电线路配电线路分配给用户分配给用户n n常用的配电电压：高
4、压：常用的配电电压：高压：10kV10kV或或6kV 6kV 低压：低压： 380 380220V220Vn n中国居民使用电源中国居民使用电源: :电压电压220V 220V 频率频率50HZ50HZ 用户和用电负荷的分类用户和用电负荷的分类n n一类负荷：中断供电将造成人身伤亡者、一类负荷：中断供电将造成人身伤亡者、重大重大重大重大的政治经济影响应有两个或以上独立电源供电的政治经济影响应有两个或以上独立电源供电n n二类负荷：中断供电将造成二类负荷：中断供电将造成较大较大较大较大的政治经济影的政治经济影响尽可能要有两个独立的电源供电响尽可能要有两个独立的电源供电n n三类负荷：不属于一、二
5、类电力负荷三类负荷：不属于一、二类电力负荷 对供电对供电没有什么特别要求没有什么特别要求 常用的低压供配电系统常用的低压供配电系统n n提问：什么是提问：什么是零线、火线、地线、线电压、相零线、火线、地线、线电压、相电压、三相四线制？电压、三相四线制？n n直流电：方向不随时间变化直流电：方向不随时间变化n n交流电：电压大小和方向随着时间而变化，分交流电：电压大小和方向随着时间而变化，分单相、三相单相、三相 图图 : 三相交流发电机绕组的星形接法三相交流发电机绕组的星形接法 与三相四线制供配电系统与三相四线制供配电系统 220V380Vn n三相四线制系统：相电压：相线与中性线之间三相四线制
6、系统：相电压：相线与中性线之间的电压的电压n n线电压：相线与相线即两根火线之间的电压线电压：相线与相线即两根火线之间的电压n n三相三线制系统：线电压三相三线制系统：线电压 图图: 无中线的三相三线制无中线的三相三线制 380Vn n火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄红、绿、黄n n零线：中性点接地时的中性线，黑线零线：中性点接地时的中性线，黑线n n地线：地线：接地装置引出的线，对人身设备起保护接地装置引出的线，对人身设备起保护作用。黄绿双色线作用。黄绿双色线 图图: 三相四线制中性点接地三相四线制中性点接地 2 2 电工安全基本知识
7、电工安全基本知识n n 人为什么会触电？人为什么会触电？n人体本身就是一个导体，有一定的电阻。n n 触电有哪几种？触电有哪几种？n单相触电n两相触电n跨步电压触电 单相触电单相触电两相触电两相触电跨步电压触电跨步电压触电 触电程度跟哪些因素有关？触电程度跟哪些因素有关？n与通过人体电流强度、持续时间、电与通过人体电流强度、持续时间、电压频率、通过人体的途径以及人体状压频率、通过人体的途径以及人体状况都有关系。况都有关系。n人体安全电压人体安全电压:36V:36V 怎样预防触电怎样预防触电? ?n要有必要的安全知识n安装保护设备n创造不导电环境：绝缘、屏护、间距 发生了触电怎么办发生了触电怎么
8、办? ?n迅速切断电源n触电程度轻重的判断n立即采取相应的急救措施：口对口（或口对鼻）人工呼吸法、胸外心脏挤压法 图图: 触电者就地脱离电源的方法触电者就地脱离电源的方法 图图: 对触电者的检查对触电者的检查（a）检查瞳孔）检查瞳孔 （b）检查呼吸）检查呼吸 （c）检查心）检查心跳跳 图图: 口对口人工呼吸法口对口人工呼吸法（a）触电者平卧姿势）触电者平卧姿势 （b）急救者吹气方法）急救者吹气方法 （c）触电者呼气姿态）触电者呼气姿态 图图: : 胸外心脏挤压法胸外心脏挤压法（a a）急救者跪跨位置）急救者跪跨位置 （b b）急救者压胸的手掌位置）急救者压胸的手掌位置 （c c）挤压方法示意）
9、挤压方法示意 （d d）突然放松示意）突然放松示意 图图: : 对心跳和呼吸均停止者的急救对心跳和呼吸均停止者的急救（a a）单人操作法）单人操作法 （b b）双人操作法）双人操作法 3 3 常用仪表与测量常用仪表与测量n n万用表的使用万用表的使用万用表的使用万用表的使用n用途：不仅能测量电压、电流、电阻，还能测量其它电路参数如电容量等，n分类：指针式、数字式 图图: MF-30型万用表的面板图型万用表的面板图 图图: 运用万用表测量电源插座及电池的电压运用万用表测量电源插座及电池的电压 （a）测量电源插座电压（）测量电源插座电压（ACV） (b) 测量电池电压测量电池电压（DCV） 图:
10、测量灯泡的直流电流（ACA） 图图: 测量灯泡测量灯泡 与插头导线的电阻与插头导线的电阻(a) 转动调零电位器，使指针指零转动调零电位器，使指针指零 (b) 读取最上面的电阻刻度，读取最上面的电阻刻度，再乘以再乘以10倍倍 图图: 电压电流挡刻度线与欧姆挡刻度线电压电流挡刻度线与欧姆挡刻度线（a）电压电流挡刻度线）电压电流挡刻度线 (b) 欧姆挡刻度线欧姆挡刻度线 图图: 兆欧表兆欧表 图图: DT890型数字万用表的面板图型数字万用表的面板图1-显示器显示器 2开关开关3电容插口电容插口 4电容调零器电容调零器 5插孔插孔6选择开关选择开关 7h hFEFE插口插口 图图: 钳形电流表的使用
11、钳形电流表的使用 4 电路的基本概念基本定律 n 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分n提问：电路有什么作用？电路是由那些部分组成？ 电路的作用电路的作用 （1 1）电能的传输和转换电能的传输和转换 （2 2）信号的传递和处理信号的传递和处理 电路的组成电路的组成 （1 1）电源电源 （2 2）负载负载 （3 3）中间环节中间环节 电流、电动势、电压电流、电动势、电压电流电流 IAkAmA电动势电动势EVkV mV电压电压UVkVmVAVV中间环节中间环节负载负载发电机发电机升压升压变压变压器器降压降压变压变压器器电灯电灯电动机电动机电炉电炉电力系统电路示意图电力系统电路示意图输电线输电线
12、放放大大器器话筒话筒扬声器扬声器扩音机电路示意图扩音机电路示意图信号源信号源（电源）（电源） 手电筒的电路模型手电筒的电路模型UI开关开关ER0R干电池干电池电珠电珠 欧姆定律：欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。电压成正比。 欧欧 姆姆 定定 律律 电源有载工作电源有载工作开关开关闭合闭合有载有载开关开关断开断开开路开路cdcd短接短接短路短路 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路 如果电路中有两个或两个以上的电阻串联，这些电阻的串联可以等效为一个电阻。 电阻的串联电阻的串联伏安关系 两个串联电阻上的电压分别为： 两个或两个以上的电阻的并联
13、电阻的并联电阻的并联 两个并联电阻上的电流分别为：两个并联电阻上的电流分别为： 串并联电路 性质和特点 电阻元件、电感元件和电容元件 在在直流电路直流电路中（稳态），中（稳态），电感元件电感元件可视为短路，可视为短路，电容元件电容元件（稳态）可视为开路。（稳态）可视为开路。 在在交流电路交流电路中，中，电感元件电感元件和和电容元件电容元件中的电流均中的电流均不为零。不为零。电阻元件：电阻元件：消耗电能，转换为热能（电阻性）消耗电能，转换为热能（电阻性）电感元件电感元件：产生磁场，存储磁场能（电感性）：产生磁场，存储磁场能（电感性）电容元件电容元件：产生电场，存储电场能（电容性）：产生电场，存储
14、电场能（电容性） 电功电功率电功电功率 1. 1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功动，电场力所做的功称为电功. .电功公式电功公式W=qU=IUtW=qU=IUt 2.“ 2.“度度”是日常生活中使用的电功单位，是日常生活中使用的电功单位，1 1度度=3.610=3.6106 6J.J.电流通过用电器做功的过程，实电流通过用电器做功的过程，实际上是电能转化为其他形式的能的过程际上是电能转化为其他形式的能的过程. . 3.电功率等于单位时间内电流所做的功，计算公式P=W/t=UI也适用于一切电路.要注意与某部分电路中各量的对应关系
15、. 4.用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率.1KW电器工作一个小时就消耗电器工作一个小时就消耗1度电度电. 焦耳定律、电功和电热的关系焦耳定律、电功和电热的关系 1. 1.焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量量Q=IQ=I2 2RtRt，此式也适用于任何电路，包括电动机等，此式也适用于任何电路，包括电动机等非纯电阻发热的计算非纯电阻发热的计算. .产生电热的过程，是电流做产生电热的过程，是电流做功，把电能转化为内能的过程功，把电能转化为内能的过程. . 2. 2.在纯电阻电路中，电流做功，电能完全转化为在纯电阻电路中，电流做功，电能完全转化为电路的内能电路的内能. .因而电功等于电热，有：因而电功等于电热，有： W=UIt=I W=UIt=IRt=(URt=(U2 2/R)t./R)t. P=UI=I P=UI=I2 2R=UR=U/R./R. 三雄三雄 极光照明极光照明 谢谢谢谢
