第二章_电工基础知识

1、EEEEE短路短路开路开路IUt tQ QI I22S SI IJ J 2 262.5mm62.5mm2A2A125A125AJ JI IS SabcoI1I2I可用箭头表示：可用箭头表示： I1 I2 I或用下标表示：或用下标表示： Iao Ibo Ioc 在分析和计算电路时，常常要求出电流方向，尤其是在分析和计算电路时，常常要求出电流方向，尤其是较复杂电路，某段电路中实际电流方向难以确定，在这种较复杂电路，某段电路中实际电流方向难以确定，在这种情况下，要设定参考方向，参考方向任意任意设定，当计情况下，要设定参考方向，参考方向任意任意设定，当计算结果大于零时（即为正值），假设参考方向与实际电

2、流算结果大于零时（即为正值），假设参考方向与实际电流方向相同；如果计算结果小于零时（即为负值），那么假方向相同；如果计算结果小于零时（即为负值），那么假设参考方向与实际电流方向相反。设参考方向与实际电流方向相反。 abco4A3A 例：如图所示电路，例：如图所示电路，求出求出I Iaoao的大小和方向。的大小和方向。 解：解：先设定先设定 I Iaoao的方向，如图所示的方向，如图所示根据基尔霍夫节点电流定律：根据基尔霍夫节点电流定律：I Iaoao+I+Ibobo=I=IococI Iaoao=I=Iococ-I-Ibobo 将已知数代入将已知数代入I Iaoao=3-4=-1A=3-4=-

3、1A 得数为负值，实际电流方得数为负值，实际电流方向为向为I Ioaoa。电阻是反映物体对电流起阻碍作用大小的一个物理量。电阻是反映物体对电流起阻碍作用大小的一个物理量。电阻这一物理量可衡量物体的导电能力，物体电阻小电阻这一物理量可衡量物体的导电能力，物体电阻小导电能力就强，反之就弱。导电能力就强，反之就弱。电阻用字母电阻用字母R、r表示。表示。电阻的单位：欧姆，简称欧，用字母电阻的单位：欧姆，简称欧，用字母表示。表示。物体的电阻是客观存在的，不随电压的高低而变化。物体的电阻是客观存在的，不随电压的高低而变化。：物体的电阻跟物体长度成正比，跟物体截面积成反比，物体的电阻跟物体长度成正比，跟物体

4、截面积成反比，并与物体的材料（电阻率）和温度有关，可用以下公式表并与物体的材料（电阻率）和温度有关，可用以下公式表达达 S SL LR R R R：电阻（：电阻（）：电阻率（：电阻率（m m）L L：长度（）：长度（）S S：截面积（：截面积（m m2 2） ：是与物体材料性质有关的物理量，称为电：是与物体材料性质有关的物理量，称为电阻系数或电阻率。它是指长度阻系数或电阻率。它是指长度1 1米，横截面米，横截面1 1平方毫米的某平方毫米的某种材料的物体在种材料的物体在2 2时的电阻值。单位：时的电阻值。单位：m m。不同的材料其电阻率也不同，下表列出几种常用金属不同的材料其电阻率也不同，下表列

5、出几种常用金属的电阻率。的电阻率。 材料名称材料名称2时的电阻时的电阻 率率/ m m电阻温度系数电阻温度系数/ -1银银1.610-80.00361铜铜1.7210-80.0041金金2.210-80.00365铝铝2.910-80.00423钼钼4.7710-80.00478钨钨5.310-80.005铁铁9.7810-80.00625康铜（铜康铜（铜54%，镍镍46%）5010-80.00004：表中温度系数表中温度系数，说明电阻率与温度有关，实验证明，说明电阻率与温度有关，实验证明，物体的温度变化，电阻也随之变化，一般导体温度升高后，物体的温度变化，电阻也随之变化，一般导体温度升高后，

6、导体的电阻值随之增大，相对导电能力下降。（注：导体导体的电阻值随之增大，相对导电能力下降。（注：导体碳相反）碳相反） 我们把温度升高我们把温度升高1时，电阻所产生的变动值与原电时，电阻所产生的变动值与原电阻值的比值，称为电阻温度系数，用阻值的比值，称为电阻温度系数，用表示，单位表示，单位1/ t t1 1：变化前温度：变化前温度t t2 2：变化后温度：变化后温度R R1 1：t1t1时电阻值时电阻值R R2 2：t2t2时电阻值时电阻值 ) )t t(t(tR RR RR R1 12 21 11 12 2 一般金属材料电阻温度系数很小，但温度很高时，电一般金属材料电阻温度系数很小，但温度很高

7、时，电阻变化显著，不可忽视。阻变化显著，不可忽视。 在实际工作中，我们不但用电阻去衡量物体的导电能在实际工作中，我们不但用电阻去衡量物体的导电能力，我们还将具有一定阻值物质制作成实体元件，称为电力，我们还将具有一定阻值物质制作成实体元件，称为电阻器。阻器。 电阻元件电阻元件：电阻：电阻值、功率、允许偏差等。值、功率、允许偏差等。 ：在直流电：在直流电路中，常用于分压、分流、阻路中，常用于分压、分流、阻抗匹配等；交流电路中，电阻抗匹配等；交流电路中，电阻器常用于限流。器常用于限流。 ： 电阻：电阻：可变电阻：可变电阻：电位器：电位器：2800米L1L2L3R1R2R3R4R5R6abcdubua

8、ucudFFaboLaoLboLab+-电场方向电场方向参参考考点点FFaboLaoLboLab+-电场方向电场方向参参考考点点FFaboLaoLboLab+-电场方向电场方向参参考考点点Q QA AQ QA Ab bo ob ba ao oa aFFaboLaoLboLab+-电场方向电场方向参参考考点点FFaboLaoLboLab+-电场方向电场方向参参考考点点aboR1R2bacdU=6Vacacbcbcababacacbcbcadadbdbdababadadbdbd 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理

9、量称为么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。电动势。 为了进一步分析，我们以发电机中为了进一步分析，我们以发电机中的一段导体为例，简述的一段导体为例，简述。 金属导体内部存在着大量的自由电金属导体内部存在着大量的自由电子，如对这些自由电子施加外力子，如对这些自由电子施加外力FW（如：（如：磁场、摩擦等）会使其向导体的一端移磁场、摩擦等）会使其向导体的一端移动，动， -FW 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。电动势。 电子移动的结果电子移动的结果, ,使导使导

10、体的这一端积累了负电荷，体的这一端积累了负电荷，而导体的另一端则因缺少而导体的另一端则因缺少电子呈现出正电荷积累，电子呈现出正电荷积累，导体内正负电荷的分离，导体内正负电荷的分离，在内部就产生了电场。在内部就产生了电场。-FW 这时电子除了受外力作用外，还要受到电场力这时电子除了受外力作用外，还要受到电场力FD的作的作用，电场力和外力方向相反，对电子的继续移动起阻碍作用，电场力和外力方向相反，对电子的继续移动起阻碍作用。用。 -FWFD+- 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为么衡量电源转换本领大小的物理

11、量称为电动势。电动势。 -FW-FWFD+- 开始时，外力大于电场力，电子向一端移动，当两端开始时，外力大于电场力，电子向一端移动，当两端电荷积累到一定程度，就是当电场力电荷积累到一定程度，就是当电场力FD与外力与外力FW相等时，相等时，电子停止了定向移动，导体两端电荷的积累处于稳定状态。电子停止了定向移动，导体两端电荷的积累处于稳定状态。 -FWFD+- 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。电动势。 可以看出，在外力作用下，电子在导体中定向移动需可以看出，在外力作用下，电子在导体中定向移动需要做功。正电荷与电子相对运动，在外力的作用下，单位要做功。正电荷与电子相对运动，在外力的作用下，单位正电荷从电源的负极经电源内部移到正极所做的功，称为正电荷从电源的负极经电源内部移到正极所做的功，称为该电源的电动势，用字母该电源的电动势，用字母E、e表示。表示。 电动势的单位是伏特。电动势的单位是伏特。 电动势方向是从低电位（电源负极）指向高电位（电电动势方向是从低电位（电源负极）指向高电位（电源正极）。源正极）。 电动势可称为电位升。电动势可称为电位升。 通过电动势产生过程的分析得知，电源两端具有不同通过电动势产生过程的分析得知，电源两端具有不