煤矿职工安全手册.电学3[教学类别]

1、欢迎寺河矿学员 古书院矿职教中心、机电部古书院矿职教中心、机电部 1各行业 欢迎寺河矿学员 2各行业 煤矿职工安全手册 国家安全生产监督管理总国家安全生产监督管理总 政策法规司政策法规司 编审编审 3各行业 煤矿职工安全手册 第一节第一节 电学基础知识电学基础知识 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 4各行业 煤矿职工安全手册 一、电学相关知识一、电学相关知识 1导体导体 容易让电流通过的物体称为导体。容易让电流通过的物体称为导体。 一般是指电阻率在一般是指电阻率在108109mm2 m之间的物体，如钢、铁等金属材之间的物体，如钢、铁等金属材 料，均属导体。

2、料，均属导体。 2绝缘体绝缘体 不容易让电流通过的物体叫绝不容易让电流通过的物体叫绝 缘体。是指电阻率在缘体。是指电阻率在l09mm2m 之间的物体。如塑料、木材、橡胶等。之间的物体。如塑料、木材、橡胶等。 3半导体半导体 介于导体和绝缘体之间的物体称介于导体和绝缘体之间的物体称 为半导体。为半导体。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 5各行业 煤矿职工安全手册 二、直流电基础知识二、直流电基础知识 1电流电流 电荷的定向流动，称为电流。电荷的定向流动，称为电流。 2稳恒电流稳恒电流 电流的大小和方向都不电流的大小和方向都不 随时间而改变的电流称为稳恒电流

3、。随时间而改变的电流称为稳恒电流。 3直流电直流电 电流流动的方向不随时间而电流流动的方向不随时间而 改变的电流称为直流电流，简称直改变的电流称为直流电流，简称直 流电。流电。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 6各行业 煤矿职工安全手册 4电流强度电流强度 通过导线横截面的电量与通过导线横截面的电量与 通这些电量所耗用时间之比，称为电通这些电量所耗用时间之比，称为电 流强度。其表示符号用流强度。其表示符号用，单位为安，单位为安 培培(A)。 5电阻电阻 导体对电流的阻碍作用称为电导体对电流的阻碍作用称为电 阻，用阻，用R符号表示。电阻的单位为符号表示。电

4、阻的单位为 欧姆，用欧姆，用符号表示。电阻的大小与符号表示。电阻的大小与 导体的材料和几何形状有关。导体的材料和几何形状有关。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 7各行业 煤矿职工安全手册 6. 电压电压 在电场中两点之间的电势差在电场中两点之间的电势差(又称电位差又称电位差) 叫做电压。它表示电场力把单位叫做电压。它表示电场力把单位 正电荷从电场正电荷从电场 中的一点移到另一点所做的功，其方向为电动中的一点移到另一点所做的功，其方向为电动 势的方向。电源加在电路两端的电压称为电源势的方向。电源加在电路两端的电压称为电源 的端电压，的端电压， 电压的单位为

5、伏特，用符号电压的单位为伏特，用符号V表表 示。示。 7电动势电动势 把单位正电荷从电源负极经电流内部把单位正电荷从电源负极经电流内部 移到正极时所做的功称为电源的电动势。电动移到正极时所做的功称为电源的电动势。电动 势的方向是由负极经电源内部指向正极。电动势的方向是由负极经电源内部指向正极。电动 势是描述电源性质的物理量，用来表示这个电势是描述电源性质的物理量，用来表示这个电 源将其它形式能量转换为电能本领的大小。源将其它形式能量转换为电能本领的大小。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 8各行业 煤矿职工安全手册 8电源电源 凡能把其它形式的能量转化为电

6、能凡能把其它形式的能量转化为电能 的装置均称为电源，电源有正负极各一的装置均称为电源，电源有正负极各一 个。个。 9. 电功电功 电流通过导体时所作的功称为电电流通过导体时所作的功称为电 功，用功，用W表示。电功的大小表示电能转表示。电功的大小表示电能转 换为其它形式能量的多少。在数值上等换为其它形式能量的多少。在数值上等 于加在导体两端电压于加在导体两端电压U，流经导体的电，流经导体的电 流流 I 和通电和通电 时间时间 t 三者之乘积。三者之乘积。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 9各行业 煤矿职工安全手册 10电阻率电阻率 把把1m长，截面积为长，

7、截面积为1mm2的导的导 体所具有的电阻值称为该导体的电阻体所具有的电阻值称为该导体的电阻 率，电阻率用率，电阻率用表示，其单位为表示，其单位为 mm2m。 11直流电的计算直流电的计算 (1)电流的计算：电流的计算： IV / R 式中：式中：I电流强度，单位为安培电流强度，单位为安培(A)； V电压，单位为伏特电压，单位为伏特(V)； R电阻，单位为欧姆电阻，单位为欧姆()。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 10各行业 煤矿职工安全手册 (2)电功计算：电功计算： WIUt 式中：式中：W电功，单位为焦耳电功，单位为焦耳(J)； I电流强度，单位为安

8、培电流强度，单位为安培(A)； U端电压，单位为伏特端电压，单位为伏特(V)； t通电时间，单位为秒通电时间，单位为秒(s)。 在电力工程中，电功常用千瓦小时为单在电力工程中，电功常用千瓦小时为单 位，通常所说的一度电，就是电功的概念，千位，通常所说的一度电，就是电功的概念，千 瓦小时与焦耳的关系为：瓦小时与焦耳的关系为： 1度电度电lkWh1000WX3600s3.6X106J 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 11各行业 煤矿职工安全手册 (3)电功率计算：电功率计算： P W / t IU 式中：式中：P电功率，单位为瓦特电功率，单位为瓦特(W)；

9、1W1Js1A1V1VA 1kW 1000W。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 12各行业 煤矿职工安全手册 三、交流电基础知识三、交流电基础知识 1交流电及其电源交流电及其电源 (1)交流电交流电 电流的大小和方向都随时间作周期性变电流的大小和方向都随时间作周期性变 化的电流，称为交流电。通有交流电的电路，化的电流，称为交流电。通有交流电的电路， 称为交流电路。称为交流电路。 (2)频率频率 交流电正弦量每秒钟变化的次数叫做正弦交流电正弦量每秒钟变化的次数叫做正弦 量的频率。单位为赫兹量的频率。单位为赫兹(Hz)，用，用 f 表示。表示。 (3)周期周

10、期 正弦交流电变化一周所需的时间称为正弦正弦交流电变化一周所需的时间称为正弦 交流电的周期，单位为秒交流电的周期，单位为秒(s)。用符号。用符号T表示。表示。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 13各行业 煤矿职工安全手册 (4)频率与周期的关系为：频率与周期的关系为： f 1 / T 我们日常用的市电，其频率为我们日常用的市电，其频率为50Hz，即每秒，即每秒 50周，周期为周，周期为0.02s。周期和频率都是描述。周期和频率都是描述 交流电随时间变化快慢程度的物理量。交流电随时间变化快慢程度的物理量。 (5)三相交流电三相交流电 一个发电机同时发出峰值

11、相一个发电机同时发出峰值相 等，频率相同，相位彼此相差等，频率相同，相位彼此相差23的三个的三个 交流电，称为三相交流电。三相电的每交流电，称为三相交流电。三相电的每 一相，就是一个交流电。一相，就是一个交流电。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 14各行业 煤矿职工安全手册 (6)三相交流电源三相交流电源 我国各工矿企业广泛采用我国各工矿企业广泛采用 电压为电压为380V、频率为、频率为50Hz三相四线制供三相四线制供 电系统。如图所示，发电机三相绕电系统。如图所示，发电机三相绕 组做星形联接，组做星形联接，aA、bB、cC即为即为 三条相线三条相线(火

12、线火线)，(X、Y、Z)O即为零即为零 线线(地线地线)。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 15各行业 煤矿职工安全手册 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 16各行业 煤矿职工安全手册 2三相交流电三相交流电 (1)线电压线电压 相线与相线之间的电压称为线相线与相线之间的电压称为线 电压。在电压。在380V、50Hz的三相四线制供的三相四线制供 电系统中，线电压值为电系统中，线电压值为380V。 (2)相电压相电压 相线与零线之间的电压，称为相线与零线之间的电压，称为 相电压。在相电压。在380V、50Hz的三相四线

13、制的三相四线制 供电系统中，相电压值为供电系统中，相电压值为220V。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 17各行业 煤矿职工安全手册 电学基础知识试题电学基础知识试题 一、填空题：一、填空题： 1.我国工矿企业广泛采用电压为（我国工矿企业广泛采用电压为（380）V，频率为，频率为 （50）Hz的三相四线制供电系统。的三相四线制供电系统。 2.容易让电流通过的物体称为（导体）。不容易让容易让电流通过的物体称为（导体）。不容易让 电流通过的物体叫（绝缘体）。介于导体和绝缘体之电流通过的物体叫（绝缘体）。介于导体和绝缘体之 间的物体称为半导体。间的物体称为半导

14、体。 3.我们日常用的市电，其频率为我们日常用的市电，其频率为50Hz，即每秒，即每秒 （50）周，周期为（）周，周期为（0.02）秒。周期和频率都是描述）秒。周期和频率都是描述 交流电随时间变化快慢程度的物理量。交流电随时间变化快慢程度的物理量。 4.电学中经常使用的电压单位为伏特电学中经常使用的电压单位为伏特(V)；电流强度；电流强度 单位为安培单位为安培(A)；电阻单位为欧姆；电阻单位为欧姆()。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 18各行业 煤矿职工安全手册 5. 电荷的（定向）流动，称为电流。电荷的（定向）流动，称为电流。 6. 导体对电流的（阻

15、碍）作用称为电阻，用导体对电流的（阻碍）作用称为电阻，用 （R）符号表示。）符号表示。 7. 电阻的大小与导体的（材料）和（几何形电阻的大小与导体的（材料）和（几何形 状）有关。状）有关。 8. 通有（交流电）的电路，称为交流电路。通有（交流电）的电路，称为交流电路。 二、名词解释：二、名词解释： 1. 直流电直流电 电流流动的方向不随时间而改变电流流动的方向不随时间而改变 的电流称为直流电流，简称直流电。的电流称为直流电流，简称直流电。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 19各行业 煤矿职工安全手册 2. 交流电交流电 电流的大小和方向都随时间作电流的大

16、小和方向都随时间作 周期性变化的电流，称为交流电。周期性变化的电流，称为交流电。 3稳恒电流稳恒电流 电流的大小和方向都不随时电流的大小和方向都不随时 间而改变的电流称为稳恒电流。间而改变的电流称为稳恒电流。 4电流强度电流强度 通过导线横截面的电量与通通过导线横截面的电量与通 过这些电量所耗用时间之比，称为电流过这些电量所耗用时间之比，称为电流 强度。其表示符号用强度。其表示符号用I，单位为安培，单位为安培A 。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 20各行业 煤矿职工安全手册 l5.电压电压 在电场中两点之间的电势差在电场中两点之间的电势差(又称电位又称

17、电位 差差)叫做电压。它表示电场力把单位正电荷从电叫做电压。它表示电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功，其方向为电场中的一点移到另一点所做的功，其方向为电 动势的方向。动势的方向。 l6.线电压线电压 相线与相线之间的电压称为线电压。相线与相线之间的电压称为线电压。 在在380V、50Hz的三相四线制供电系统中，线的三相四线制供电系统中，线 电压值为电压值为380V。 l7.相电压相电压 相线与零线之间的电压，称为相电压。相线与零线之间的电压，称为相电压。 在在380V、50Hz的三相四线制供电系统中，相的三相四线制供电系统中，相 电压值为电压值为220V。 授课人：赵福柱授课人：赵福柱 职称：机电高级工程师职称：机电高级工程师 21各行业 煤矿职工安全手册 l三、简答题：三、简答题： l 1.什么叫三相交流电？什么叫三相交流电？ l 答：一个发电机同时发出峰值相等，频率相同，相答：一个发电机同时发出峰值相等，频率相同，相 位彼此相差位彼此相差23（120）的三个交流电，称为三相）的三个交流电，称为三相 交流电。交流电。 l 2.什么叫电源的电动势？什么叫电源的电动势？ l 答：把单位正电荷从电源负极经电流内部移到正极答：把单位正电荷从电源负极经电流内部移到正极 时所做的功称为电源的电动势。电动势的方向是由负极时所做的功