第一章-电工基础知识(高压特种电工培训)课件

特种电工考试培训课件

高压类（理论部分）某某2022/12/1523:00特种电工考试培训课件高压类（理论部分）某某20211.认真听课，不落下任何重点内容；

2.联系工作实际加以理解；

3.做好分章节练习题及模拟练习题。学习方法1.认真听课，不落下任何重点内容；学习方法21电力系统基本知识2高压电力线路电力系统过电压继电保护装置与二次回路电气安全技术高压电器及成套配电装置电工基础知识电力变压器5374682022/12/1523:001电力系统基本知识2高压电力线路电力系统过电压继电保护装置与3第一章电工基础知识第一节直流电路第二节电和磁第三节交流电路2022/12/1523:00第一章电工基础知识第一节直流电路2022/12/144第一节直流电路一、电场、电位及电压

1．电场

带电物体周围的空间存在一种特殊物质，相互作用力就是靠这种特殊物质来传递的，我们把这种物质称为电场。电荷

电场

电荷2022/12/1523:00第一节直流电路一、电场、电位及电压1．电场电荷5AAorFrer

2．电位

当一物体带有电荷时，这物体就有一定的电位能，我们把这种电位能叫作电位。用字母“v”表示，单位是伏特，简称伏（V）。

电场力将单位正电荷从A点沿任意路径移到Ao参考点所做的功称为A点的电位或电势2022/12/1523:00AAorFrer2．电位 电场力将单位正电荷从A点沿任意路6

3．电压

电压（电位差）：电路中任意两点间电位的差值称为电压（电位差）。用U表示，单位伏特（简称伏），用V表示,有微伏(μV)，毫伏（mV），千伏（kV）等。

一般指定电路中一点为参考点（在电力系统中指定大地为参考点），且规定该参考点的电位为零1kV=103V 1V=103mV1mV=103μV2022/12/1523:003．电压 一般指定电路中一点为参考点（在电力系统中指定大地71．电流

电流就是电荷有规律的定向移动。在实际应用中，电流的方向规定为正电荷的移动方向。衡量电流大小、强弱的物理量称为电流强度，简称电流。（1）定义

单位时间通过导体截面的电量定义为电流强度。二、电流与电流密度Q—电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量；2022/12/1523:001．电流二、电流与电流密度Q—电荷量，单位库仑，用C表示，181.交流电it交流正弦波2.直流电方向不随时间变化的电流it脉动直流电It稳恒直流电大小和方向随时间作周期性变化的电流电流的分类方向不变，大小随时间脉动变化的电流称为脉动直流2022/12/1523:001.交流电it交流正弦波2.直流电方向不随时间变化的电流it9２．电流密度

流过导体单位截面积的电流叫电流密度，用符号J表示。

式中，J为电流密度（A／mm2）、I为导体中的电流（A），S表示与导体中电流相垂直的横截面积（mm2）。

在直流电路中，均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。2022/12/1523:00２．电流密度2022/12/145:4410三、电源与电动势1、电源是将其他能量转换为电能的装置。

2、电动势简称电势，指电源内部由非电力产生的电荷的作用力。

3、电动势的大小，等于外力克服电场力把单位正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功。4、电动势的方向从负极指向正极，与电源端电压相反

5、电动势用符号E表示，单位为伏特，简称伏，用字母V表示。

式中：W表示外力（非静电力）移动电荷所做的功，单位焦耳（J）；Q为被移动的电荷量（库仑）。2022/12/1523:00三、电源与电动势1、电源是将其他能量转换为电能的装置。2011四、电阻与电导1．电阻

导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻，用参数R表示。

导体电阻大小与导线长度L成正比，与导线截面积S成反比，与材料有关，用公式表示电阻的单位是欧姆（Ω），较大的电阻单位有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。

1kΩ=103Ω；1MΩ=106Ω决定因素1.导体的材料ρ2.导体的长度L3.导体的横截面积s4.导体的温度℃2022/12/1523:00四、电阻与电导1．电阻导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻，122．电导

电阻的倒数称为电导。

导体的电阻越大，电导越小。电导是表示材料导电能力的参数，用符号G表示。即

单位（1/Ω）称为西门子，用符号S表示。2022/12/1523:002．电导电阻的倒数称为电导。2022/12/145:413五、欧姆定律1．部分电路欧姆定律

电路中的电流与电路两端电压成正比，与电路中的电阻成反比，即

UIR+-2．全电路欧姆定律

在闭合电路中，电流的大小与电源的电动势成正比，而与整个电路的电阻成反比。VR0EISR2022/12/1523:00五、欧姆定律1．部分电路欧姆定律UIR+-2．全电路欧姆定14六、电阻的串联、并联和混联1.电阻串联将两个以上的电阻一个接一个的顺序相联(将电阻首尾依次相联)将串联电阻的两端接在电源上，即组成电阻的串联电路2、串联电路的特点2.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和U=U1+U2+U33.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和R=R1+R2+R31.串联电路的总电流等于各之路的电流I=I1=I2=I34.串联电路中电阻两端电压与其阻值成正比U=IR5.串联电路中电阻消耗的功率与其阻值成正比U=I²R2022/12/1523:00六、电阻的串联、并联和混联1.电阻串联将两个以上的电阻一个接152．电阻的并联将两个或两个以上的电阻的一端全部联接a点上，而另一端全部联接在b点上。这样的联接叫电阻的并联。1.并联电路的总电流等于各支路的电流之和I=I1+I2+I33.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和2.并联电路总电压等于各支路的电压U=U1=U2=U34.并联电路两电阻并联总电阻计算公式2022/12/1523:002．电阻的并联将两个或两个以上的电阻的一端全部联接a点上，而165.N个等值电阻RN并联，则总电阻：6.并联电路中流过电阻的电流与其阻值成反比7.并联电路中电阻消耗的功率与其阻值成反比3．电阻的混联在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。R4R0R1R2R3ES2022/12/1523:005.N个等值电阻RN并联，则总电阻：6.并联电路中流过电阻17七、电路的的三种状态电路：由电气设备和电器元件按一定方式组成的，为电流的流通提供路径。电源负载中间环节1.通路3.短路2.断路电路的三种状态2022/12/1523:00七、电路的的三种状态电路：由电气设备和电器元件按一定方式18八、电能与电功率1.电能电源（发电设备）t时间产生的电能或负载（用电设备）t时间内所消耗的功率。计算——

用电设备所消耗的电能为功率P与其通电时间t的乘积。

W=Pt=UIt=I2Rt

单位焦耳，用J表示，（电压1V、电流1A，1秒时间内所作的功是1焦耳：1J=1AV=1WS

实际应用中，常用千瓦/小时（KW.h）为单位。

1度电=1KW.h=3.6X106(J)2022/12/1523:00八、电能与电功率1.电能电源（发电设备）t时间产生的电能192.电功率单位时间消耗的电能称为电功率。P—电功率单位瓦特（简称瓦),用W表示。计算——功率的大小以通过一段电路两端的电压U及通过该段电路的电流I乘积计算。

P=W/t=UI=I2R=U²/R1kW=1×103W 1W=1×103mW2022/12/1523:002.电功率单位时间消耗的电能称为电功率。计算——功率的大20121一、磁现象2.磁体两端磁性最强的区域称为磁极1.具有吸引铁、镍、鈷等物质的性质，称为磁性.具有磁性的物体叫磁体。第二节电与磁（一）磁体与磁极用小磁针做实验，会发现小磁针转动静止时停留在南北方向上，我们把指北的一端叫N极（北极）；指南的一端叫S极（南极）。同性磁极相排斥，异性磁极相吸引2022/12/1523:00121一、磁现象2.磁体两端磁性最强的区域称为磁极1.具有21二、磁场与磁力线2.磁场的磁力用磁力线来表示（闭合的曲线）1.磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场（二）磁场与磁力线2022/12/1523:00二、磁场与磁力线2.磁场的磁力用磁力线来表示（闭合的曲线）22

规定在磁体外部，从N极出发进入S极为磁力线的方向。在磁体内部，磁力线的方向是由S极到达N极。这样磁体内外形成一条闭合曲线。

磁力线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁力线的多少和疏密程度表示磁场的强弱。2022/12/1523:00规定在磁体外部，从N极出发进入S极为磁力线的方向。在磁体内23242.环形电流的磁场1.直线电流的磁场II（三）通电导体产生的磁场磁场的方向可用右手螺旋定则确定。用右手握直导体，大拇指的方向表示电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。用右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，则拇指方向便是N极方向（磁场方向）。2022/12/1523:00242.环形电流的磁场1.直线电流的磁场II（三）通电导体产2425

定义——通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，称为通过该面积的磁通（单位是韦伯(Wb)：表示磁场中某点磁场强弱和方向的物理量B:Wb/m2二、磁场的基本物理量（一）磁通（二）磁感应强度1Wb（韦）=108Mx（麦）2022/12/1523:00B的单位：特斯拉（Tesla）1T=104Gs（高斯）25定义——通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，称2526

定义——导磁率μ是表示磁场空间

媒质

磁性质的物理量，是物质导磁能力的标志量。真空磁导率μ0：是一个矢量，用H表示(三)导磁率（四）磁场强度2022/12/1523:00单位：A/m（安/米）1奥斯特=80安/米26定义——导磁率μ是表示磁场空间媒质磁性质的物理量，2627三、电磁感应

当导体在磁场中切割磁感线运动时，在导体中产生感应电动势，如果导体与外电路形成闭合回路，就会在闭合回路中产生感应电流。这种现象称为电磁感应。

闭合电路导线产生的感应电势e与磁感应强度B、运动导线速度v分量和大小、导线长度L成正比

e=BLvsinθB、L、v的单位分别是特斯拉（Wb/m2）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。2022/12/1523:0027三、电磁感应当导体在磁场中切割磁感线运动时2728感应电动势方向闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电流的方向可用右手定则确定右手定则

——伸开右手，将右手的掌心迎着磁力线，大拇指指向导线运动方向，则四指所指的方向就是导线中感应电流的方向。2022/12/1523:0028感应电动势方向闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动时，产2829

（法拉第.英国物理学家）当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值，即（一）法拉第电磁感应定律2022/12/1523:00发电机、变压器工作的理论基础29（法拉第.英国物理学家）当穿过闭合回路所围面积的29当闭合线圈回路中磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生。

感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变化，即闭合线圈回路中的感应电流，它又要产生磁场，其磁场的方向总是阻碍闭合回路中原来磁通的变化。当感应电流产生的磁场方向确定后，用右手定则就很容易判定出感应电流的方向。（二）楞次定律2022/12/1523:00当闭合线圈回路中磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生。3031四、磁场对载流导体的作用B、L、I的单位分别是特斯拉（Wb/m2

）、米（m）、安（A），θ指导体与磁力线的夹角。1.电流与磁场方向垂直时，磁场对电流的作用力最大。2.在匀强磁场中，当I与B垂直时，电磁力F的大小等于磁感应强度、导线电流I及导体位于磁场中的长度L的乘积：

F=BILsinθ3.方向用左手定则判断2022/12/1523:0031四、磁场对载流导体的作用B、L、I的单位分3132

BFI左手定则

伸开左手，使大拇指与四指垂直且，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，（这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直），大拇指所指的方向就是载流导体在磁场中所受到的磁场力的方向.IFBNS2.左手定则2022/12/1523:0032BFI左手定则伸开左手，使大32133五、自感应和互感应u+-

当线圈电流变化时，由这个电流所产生的磁通量相应发生变化。根据电磁感应原理，线圈中产生感应电动势。由于感应电动势由自身电流变化产生，所以称自感电动势，即这种现象称为自感现象

(一)自感现象2022/12/1523:00133五、自感应和互感应u+-当线圈3334

两个线圈放得很近，一线圈中的电流发生变化时，在它周围产生变化的磁场，从而使附近的另一个线圈产生感应电动势，称为互感现象产生的电动势称为互感电动势“1”“2”N1N2（二）互感现象2022/12/1523:0034两个线圈放得很近，一线圈中的电流发生变化时，在3435交流电——电压U、电流I、电动势E等的大小和方向均随时间变化的叫做交流电。Tut一、单相交流电第三节交流电路2022/12/1523:0035交流电——电压U、电流I、电动势E等的大小和方向均随时间3536

交流电出现的最大值的瞬时值。也称振幅值、峰值。Em、Um、Im表示。一、交流电1.描述交流电大小的物理量

交流电的任意时刻的变化值。用小写来表示：电动势e、电压u、电流i。1）瞬时值2）最大值2022/12/1523:0036交流电出现的最大值的瞬时值。也称振幅值、峰值。Em3637

交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内使其发热量相等，这个直流电流的值就叫做交流电的有效值。用E、U、I表示。如：

交流电正半周内，其瞬时值的平均数称为交流电的平均值。用Ep、Up、Ip表示。

如：Ip=0.637Im3）有效值4）平均值2022/12/1523:0037交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内37382.描述交流电变化快慢的物理量

交流电每循环一次所需要的时间；用T表示。

变化过程：

0→正最大→0→负最大→0，单位秒S

单位时间（1秒钟）之内完成循环（交变）的次数，用f表示。周期和频率互为倒数：f=1/T，T=1/f，我国交流电的频率f=50HzT=1/50=0.02秒1）周期2）频率3）角频率

表示单位时间内交流电循环变化的弧度数被称为角频率ω来表示。单位是弧度/秒（rad/s）2022/12/1523:00382.描述交流电变化快慢的物理量交流电每循环一次3839—称为相位角（简称:相位)，表示正弦交流电变化的进程。1.相位2.初相位T=0时的相位角为正弦量的初相位角，用

表示。初相角决定初始值的大小，反映初始值的重要参数。最大值、角频率、初相角称正弦量的三要素3.正弦交流电的相位、初相位、相位差2022/12/1523:00391.相位2.初相位T=0时的相位角为正弦量的初相位角393.相位差

两个同频率正弦交流电初相位之差。uiuiωtO2022/12/1523:003.相位差两个同频率正弦交流电初相位之差。uiui4014.趋肤效应在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。

但在导线流过交变电流时，根据楞次定律会在导线内部产生涡流与导线中心电流方向相反。

由于导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。

这样作用的结果，电流在表面流动，中心则无电流，这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动的现象。2022/12/1523:0014.趋肤效应在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的41I=UR电压、电流的瞬时值表达式为：

（二）纯电阻电路iR

u1.电压与电流关系与直流电路基本相似2022/12/1523:00I=UR电压、电流的瞬时值表达式为：（二）纯电阻4243瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积piωtuOωtpOiu2.功率

PppωtO平均功率(有功功率)P——瞬时功率在一个周期内的平均值

注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。2022/12/1523:0043瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积piωtuOωtp4344+-eL+-LuωtuiiO相量图相位差频率相同②U=I.L③电压超前电流901.电压与电流关系表示电路中只有电感。(三)纯电感电路2022/12/1523:0044+-eL+-LuωtuiiO相量图相位差1.电压与电流关4445则:

感抗(Ω)电感L具有通直流阻交流的作用直流：f=0,XL=0，电感L视为短路定义：交流：XLfU=IXL2022/12/1523:0045则:感抗(Ω)电感L具有通直流阻交流的作用直流：452.

功率关系1）瞬时功率

2）无功功率Q

用以衡量电感电路电感与电源能量交换的规模，没有能量消耗。单位：Var2022/12/1523:002.功率关系1）瞬时功率2）无功功率Q单位：Var2461.电流与电压的关系uiC+_iuiu（四）纯电容电路①频率相同②I=U.C

③电流超前电压90相位差2022/12/1523:001.电流与电压的关系uiC+_iuiu（四）纯电容电路①频4748则：

容抗（Ω）定义：所以电容C具有隔直流通交流的作用

直流：XC

，电容C视为开路交流：XCf2022/12/1523:0048则：容抗（Ω）定义：所以电容C具有隔直流通交流的作用482.功率关系①瞬时功率③无功功率Q无功功率等于瞬时功率达到的最大值。单位：Var2022/12/1523:002.功率关系①瞬时功率③无功功率Q无功功率等于瞬时功4950uRLCi(五)RLC串联电路

总电压的有效值：2022/12/1523:0050uRLCi(五)RLC串联电路总电压的有效值：25051Z的绝对值叫做电路的总电抗。由电容和电抗组成

电抗的大小等于感抗XL与容抗XC之差。X=XL-XC

|Z|叫做R-L-C串联电路的阻抗。|Z|RXj阻抗三角形2022/12/1523:0051Z的绝对值叫做电路的总电抗。由电容和电抗组成51当XL>XC时，>0

表示u

超前i

－－电路呈感性当XL<XC时，<0

表示u

滞后i

－－电路呈容性当XL=XC时，=0

表示u

、i

同相－－电路呈纯阻性（谐振）2）RLC串联电路阻抗的三种情况：

2022/12/1523:00当XL>XC时，>0表示u超前i－－电路呈感性52阻抗角|Z|RXj阻抗三角形2022/12/1523:00阻抗角|Z|RXj阻抗三角形2022/12/145:44534、三种功率：1）有功功率总电流-----功率因数总电压u与i

的相位差或该电路的阻抗角2022/12/1523:004、三种功率：1）有功功率总电流-----功率因数总电压543）视在功率功率三角形有助记忆

SQPj2）无功功率5.功率因素2022/12/1523:003）视在功率功率三角形有助记忆SQPj2）无功功率5.功5556

6.RLC串联电路

视在功率——表示电气设备额定容量的参数，又称为设备的容量。交流电气设备是按照规定了的额定电压UN

和额定电流IN

来设计使用的。如:变压器的容量就是以额定电压和额定电流的乘积来表示的即SN=UNIN2022/12/1523:0056视在功率——表示电气设备额定容量的参数，又56uiRLC（六）电阻电感与电容并联的电路及功率因数的提高2022/12/1523:00uiRLC（六）电阻电感与电容并联的电路及功率因数的提高2057二、三相交流电路1.三相交流电的特点:三相交变电动势，幅值大小相等，频率相同，相位互差120º三相交流电具有以下优点：（1）三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率要大。（2）三相发电机的结构和制造并不比单相发电机复杂多少，而且使用、维护也方便，运转时比单相发电机的振动小。（3）同样条件下，输送同样大的功率时，三相输电线比单相输电线可省约25%左右的材料。（一）、概述2022/12/1523:00二、三相交流电路1.三相交流电的特点:三相交变电动势，58

三相交流电由三相交流发电机产生。如上图所示，三相交流发电机与单相交流发电机一样，它也是由转子（磁极）和定子（电枢）组成。发电机的定子绕组有U1—U2，V1—V2，W1—W2三个，每一个绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构相同，它们的始端（U1、V1、W1）在空间位置上彼此相差120°。2.三相正弦交流电动势的产生2022/12/1523:00 三相交流电由三相交流发电机产生。如上图所示，三593.三相交流电的表示式2022/12/1523:003.三相交流电的表示式2022/12/145:4460120°120°120°4、相序120°120°120°ωte0eAeBeC电源的电压达到最大值的顺序叫相序。A相B相C相定义A→Ｂ→Ｃ为顺序定义A→Ｃ→Ｂ为逆序2022/12/1523:00120°120°120°4、相序120°120°120°ωt611.三相星形方式ABCNABCN中性点中线/地线相线/端线eAeCeBuAuBuCuABuBCuCA相电压线电压（二）、三相电源的连接2022/12/1523:001.三相星形方式ABCNABCN中性点中线/地线相线/端线e62Y0接线关系电压关系——电源或负载连接成星形时，线电压等于相电压的√3倍，线电压超前相应的相电压30°

。电流关系——线电流等于相电流。IL=Ip2022/12/1523:00Y0接线关系电压关系——电源或负载连接成星形时，线电压等于相63

电压关系——电源或负载连接成△形时，线电压等于相电压UL=UpACABBZAZCZBC2.三角形连接方式电流关系——线电流等于相电流的√3倍，线电流滞后相应的相电流30°

电流关系——线电流等于相电流的√3倍，线电流滞后相应的相电流30°

电流关系——线电流等于相电流的√3倍，线电流滞后相应的相电流30°

2022/12/1523:00电压关系——电源或负载连接成△形时，线电压等于相电压U641.三相负载星形(Y)连接

电压关系和电流关系与电源一致。（三）、三相负载的连接2022/12/1523:001.三相负载星形(Y)连接电压关系和电流关系与电源一致。（65常用的照明接线方式ABC三相四线制380/220伏N

为了使三相电源供电均衡，单相负载也要平均分配接在三相电源上。2022/12/1523:00常用的照明ABC三相四线制N为了使三相电源供电均662、三相负载三角形（D）联结

电压关系和电流关系与电源一致。ACABBZAZCZBC2022/12/1523:002、三相负载三角形（D）联结电压关系和电流关系与电源一致。67（四）、三相电路的功率1、有功功率

对称三相：2、无功功率对称三相：2022/12/1523:00（四）、三相电路的功率1、有功功率对称三相：2、无功功68693、视在功率4、瞬时功率:对称三相：2022/12/1523:00693、视在功率4、瞬时功率:对称三相：2022/12/1469

特种电工考试培训课件

高压类（理论部分）某某2022/12/1523:00特种电工考试培训课件高压类（理论部分）某某202701.认真听课，不落下任何重点内容；

2.联系工作实际加以理解；

3.做好分章节练习题及模拟练习题。学习方法1.认真听课，不落下任何重点内容；学习方法711电力系统基本知识2高压电力线路电力系统过电压继电保护装置与二次回路电气安全技术高压电器及成套配电装置电工基础知识电力变压器5374682022/12/1523:001电力系统基本知识2高压电力线路电力系统过电压继电保护装置与72第一章电工基础知识第一节直流电路第二节电和磁第三节交流电路2022/12/1523:00第一章电工基础知识第一节直流电路2022/12/1473第一节直流电路一、电场、电位及电压

1．电场

带电物体周围的空间存在一种特殊物质，相互作用力就是靠这种特殊物质来传递的，我们把这种物质称为电场。电荷

电场

电荷2022/12/1523:00第一节直流电路一、电场、电位及电压1．电场电荷74AAorFrer

2．电位

当一物体带有电荷时，这物体就有一定的电位能，我们把这种电位能叫作电位。用字母“v”表示，单位是伏特，简称伏（V）。

电场力将单位正电荷从A点沿任意路径移到Ao参考点所做的功称为A点的电位或电势2022/12/1523:00AAorFrer2．电位 电场力将单位正电荷从A点沿任意路75

3．电压

电压（电位差）：电路中任意两点间电位的差值称为电压（电位差）。用U表示，单位伏特（简称伏），用V表示,有微伏(μV)，毫伏（mV），千伏（kV）等。

一般指定电路中一点为参考点（在电力系统中指定大地为参考点），且规定该参考点的电位为零1kV=103V 1V=103mV1mV=103μV2022/12/1523:003．电压 一般指定电路中一点为参考点（在电力系统中指定大地761．电流

电流就是电荷有规律的定向移动。在实际应用中，电流的方向规定为正电荷的移动方向。衡量电流大小、强弱的物理量称为电流强度，简称电流。（1）定义

单位时间通过导体截面的电量定义为电流强度。二、电流与电流密度Q—电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量；2022/12/1523:001．电流二、电流与电流密度Q—电荷量，单位库仑，用C表示，1771.交流电it交流正弦波2.直流电方向不随时间变化的电流it脉动直流电It稳恒直流电大小和方向随时间作周期性变化的电流电流的分类方向不变，大小随时间脉动变化的电流称为脉动直流2022/12/1523:001.交流电it交流正弦波2.直流电方向不随时间变化的电流it78２．电流密度

流过导体单位截面积的电流叫电流密度，用符号J表示。

式中，J为电流密度（A／mm2）、I为导体中的电流（A），S表示与导体中电流相垂直的横截面积（mm2）。

在直流电路中，均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。2022/12/1523:00２．电流密度2022/12/145:4479三、电源与电动势1、电源是将其他能量转换为电能的装置。

2、电动势简称电势，指电源内部由非电力产生的电荷的作用力。

3、电动势的大小，等于外力克服电场力把单位正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功。4、电动势的方向从负极指向正极，与电源端电压相反

5、电动势用符号E表示，单位为伏特，简称伏，用字母V表示。

式中：W表示外力（非静电力）移动电荷所做的功，单位焦耳（J）；Q为被移动的电荷量（库仑）。2022/12/1523:00三、电源与电动势1、电源是将其他能量转换为电能的装置。2080四、电阻与电导1．电阻

导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻，用参数R表示。

导体电阻大小与导线长度L成正比，与导线截面积S成反比，与材料有关，用公式表示电阻的单位是欧姆（Ω），较大的电阻单位有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。

1kΩ=103Ω；1MΩ=106Ω决定因素1.导体的材料ρ2.导体的长度L3.导体的横截面积s4.导体的温度℃2022/12/1523:00四、电阻与电导1．电阻导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻，812．电导

电阻的倒数称为电导。

导体的电阻越大，电导越小。电导是表示材料导电能力的参数，用符号G表示。即

单位（1/Ω）称为西门子，用符号S表示。2022/12/1523:002．电导电阻的倒数称为电导。2022/12/145:482五、欧姆定律1．部分电路欧姆定律

电路中的电流与电路两端电压成正比，与电路中的电阻成反比，即

UIR+-2．全电路欧姆定律

在闭合电路中，电流的大小与电源的电动势成正比，而与整个电路的电阻成反比。VR0EISR2022/12/1523:00五、欧姆定律1．部分电路欧姆定律UIR+-2．全电路欧姆定83六、电阻的串联、并联和混联1.电阻串联将两个以上的电阻一个接一个的顺序相联(将电阻首尾依次相联)将串联电阻的两端接在电源上，即组成电阻的串联电路2、串联电路的特点2.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和U=U1+U2+U33.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和R=R1+R2+R31.串联电路的总电流等于各之路的电流I=I1=I2=I34.串联电路中电阻两端电压与其阻值成正比U=IR5.串联电路中电阻消耗的功率与其阻值成正比U=I²R2022/12/1523:00六、电阻的串联、并联和混联1.电阻串联将两个以上的电阻一个接842．电阻的并联将两个或两个以上的电阻的一端全部联接a点上，而另一端全部联接在b点上。这样的联接叫电阻的并联。1.并联电路的总电流等于各支路的电流之和I=I1+I2+I33.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和2.并联电路总电压等于各支路的电压U=U1=U2=U34.并联电路两电阻并联总电阻计算公式2022/12/1523:002．电阻的并联将两个或两个以上的电阻的一端全部联接a点上，而855.N个等值电阻RN并联，则总电阻：6.并联电路中流过电阻的电流与其阻值成反比7.并联电路中电阻消耗的功率与其阻值成反比3．电阻的混联在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。R4R0R1R2R3ES2022/12/1523:005.N个等值电阻RN并联，则总电阻：6.并联电路中流过电阻86七、电路的的三种状态电路：由电气设备和电器元件按一定方式组成的，为电流的流通提供路径。电源负载中间环节1.通路3.短路2.断路电路的三种状态2022/12/1523:00七、电路的的三种状态电路：由电气设备和电器元件按一定方式87八、电能与电功率1.电能电源（发电设备）t时间产生的电能或负载（用电设备）t时间内所消耗的功率。计算——

用电设备所消耗的电能为功率P与其通电时间t的乘积。

W=Pt=UIt=I2Rt

单位焦耳，用J表示，（电压1V、电流1A，1秒时间内所作的功是1焦耳：1J=1AV=1WS

实际应用中，常用千瓦/小时（KW.h）为单位。

1度电=1KW.h=3.6X106(J)2022/12/1523:00八、电能与电功率1.电能电源（发电设备）t时间产生的电能882.电功率单位时间消耗的电能称为电功率。P—电功率单位瓦特（简称瓦),用W表示。计算——功率的大小以通过一段电路两端的电压U及通过该段电路的电流I乘积计算。

P=W/t=UI=I2R=U²/R1kW=1×103W 1W=1×103mW2022/12/1523:002.电功率单位时间消耗的电能称为电功率。计算——功率的大89190一、磁现象2.磁体两端磁性最强的区域称为磁极1.具有吸引铁、镍、鈷等物质的性质，称为磁性.具有磁性的物体叫磁体。第二节电与磁（一）磁体与磁极用小磁针做实验，会发现小磁针转动静止时停留在南北方向上，我们把指北的一端叫N极（北极）；指南的一端叫S极（南极）。同性磁极相排斥，异性磁极相吸引2022/12/1523:00121一、磁现象2.磁体两端磁性最强的区域称为磁极1.具有90二、磁场与磁力线2.磁场的磁力用磁力线来表示（闭合的曲线）1.磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场（二）磁场与磁力线2022/12/1523:00二、磁场与磁力线2.磁场的磁力用磁力线来表示（闭合的曲线）91

规定在磁体外部，从N极出发进入S极为磁力线的方向。在磁体内部，磁力线的方向是由S极到达N极。这样磁体内外形成一条闭合曲线。

磁力线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁力线的多少和疏密程度表示磁场的强弱。2022/12/1523:00规定在磁体外部，从N极出发进入S极为磁力线的方向。在磁体内92932.环形电流的磁场1.直线电流的磁场II（三）通电导体产生的磁场磁场的方向可用右手螺旋定则确定。用右手握直导体，大拇指的方向表示电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。用右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，则拇指方向便是N极方向（磁场方向）。2022/12/1523:00242.环形电流的磁场1.直线电流的磁场II（三）通电导体产9394

定义——通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，称为通过该面积的磁通（单位是韦伯(Wb)：表示磁场中某点磁场强弱和方向的物理量B:Wb/m2二、磁场的基本物理量（一）磁通（二）磁感应强度1Wb（韦）=108Mx（麦）2022/12/1523:00B的单位：特斯拉（Tesla）1T=104Gs（高斯）25定义——通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，称9495

定义——导磁率μ是表示磁场空间

媒质

磁性质的物理量，是物质导磁能力的标志量。真空磁导率μ0：是一个矢量，用H表示(三)导磁率（四）磁场强度2022/12/1523:00单位：A/m（安/米）1奥斯特=80安/米26定义——导磁率μ是表示磁场空间媒质磁性质的物理量，9596三、电磁感应

当导体在磁场中切割磁感线运动时，在导体中产生感应电动势，如果导体与外电路形成闭合回路，就会在闭合回路中产生感应电流。这种现象称为电磁感应。

闭合电路导线产生的感应电势e与磁感应强度B、运动导线速度v分量和大小、导线长度L成正比

e=BLvsinθB、L、v的单位分别是特斯拉（Wb/m2）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。2022/12/1523:0027三、电磁感应当导体在磁场中切割磁感线运动时9697感应电动势方向闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电流的方向可用右手定则确定右手定则

——伸开右手，将右手的掌心迎着磁力线，大拇指指向导线运动方向，则四指所指的方向就是导线中感应电流的方向。2022/12/1523:0028感应电动势方向闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动时，产9798

（法拉第.英国物理学家）当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值，即（一）法拉第电磁感应定律2022/12/1523:00发电机、变压器工作的理论基础29（法拉第.英国物理学家）当穿过闭合回路所围面积的98当闭合线圈回路中磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生。

感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变化，即闭合线圈回路中的感应电流，它又要产生磁场，其磁场的方向总是阻碍闭合回路中原来磁通的变化。当感应电流产生的磁场方向确定后，用右手定则就很容易判定出感应电流的方向。（二）楞次定律2022/12/1523:00当闭合线圈回路中磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生。99100四、磁场对载流导体的作用B、L、I的单位分别是特斯拉（Wb/m2

）、米（m）、安（A），θ指导体与磁力线的夹角。1.电流与磁场方向垂直时，磁场对电流的作用力最大。2.在匀强磁场中，当I与B垂直时，电磁力F的大小等于磁感应强度、导线电流I及导体位于磁场中的长度L的乘积：

F=BILsinθ3.方向用左手定则判断2022/12/1523:0031四、磁场对载流导体的作用B、L、I的单位分100101

BFI左手定则

伸开左手，使大拇指与四指垂直且，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，（这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直），大拇指所指的方向就是载流导体在磁场中所受到的磁场力的方向.IFBNS2.左手定则2022/12/1523:0032BFI左手定则伸开左手，使大1011102五、自感应和互感应u+-

当线圈电流变化时，由这个电流所产生的磁通量相应发生变化。根据电磁感应原理，线圈中产生感应电动势。由于感应电动势由自身电流变化产生，所以称自感电动势，即这种现象称为自感现象

(一)自感现象2022/12/1523:00133五、自感应和互感应u+-当线圈102103

两个线圈放得很近，一线圈中的电流发生变化时，在它周围产生变化的磁场，从而使附近的另一个线圈产生感应电动势，称为互感现象产生的电动势称为互感电动势“1”“2”N1N2（二）互感现象2022/12/1523:0034两个线圈放得很近，一线圈中的电流发生变化时，在103104交流电——电压U、电流I、电动势E等的大小和方向均随时间变化的叫做交流电。Tut一、单相交流电第三节交流电路2022/12/1523:0035交流电——电压U、电流I、电动势E等的大小和方向均随时间104105

交流电出现的最大值的瞬时值。也称振幅值、峰值。Em、Um、Im表示。一、交流电1.描述交流电大小的物理量

交流电的任意时刻的变化值。用小写来表示：电动势e、电压u、电流i。1）瞬时值2）最大值2022/12/1523:0036交流电出现的最大值的瞬时值。也称振幅值、峰值。Em105106

交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内使其发热量相等，这个直流电流的值就叫做交流电的有效值。用E、U、I表示。如：

交流电正半周内，其瞬时值的平均数称为交流电的平均值。用Ep、Up、Ip表示。

如：Ip=0.637Im3）有效值4）平均值2022/12/1523:0037交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内1061072.描述交流电变化快慢的物理量

交流电每循环一次所需要的时间；用T表示。

变化过程：

0→正最大→0→负最大→0，单位秒S

单位时间（1秒钟）之内完成循环（交变）的次数，用f表示。周期和频率互为倒数：f=1/T，T=1/f，我国交流电的频率f=50HzT=1/50=0.02秒1）周期2）频率3）角频率

表示单位时间内交流电循环变化的弧度数被称为角频率ω来表示。单位是弧度/秒（rad/s）2022/12/1523:00382.描述交流电变化快慢的物理量交流电每循环一次107108—称为相位角（简称:相位)，表示正弦交流电变化的进程。1.相位2.初相位T=0时的相位角为正弦量的初相位角，用

表示。初相角决定初始值的大小，反映初始值的重要参数。最大值、角频率、初相角称正弦量的三要素3.正弦交流电的相位、初相位、相位差2022/12/1523:00391.相位2.初相位T=0时的相位角为正弦量的初相位角1083.相位差

两个同频率正弦交流电初相位之差。uiuiωtO2022/12/1523:003.相位差两个同频率正弦交流电初相位之差。uiui10914.趋肤效应在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。

但在导线流过交变电流时，根据楞次定律会在导线内部产生涡流与导线中心电流方向相反。

由于导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。

这样作用的结果，电流在表面流动，中心则无电流，这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动的现象。2022/12/1523:0014.趋肤效应在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的110I=UR电压、电流的瞬时值表达式为：

（二）纯电阻电路iR

u1.电压与电流关系与直流电路基本相似2022/12/1523:00I=UR电压、电流的瞬时值表达式为：（二）纯电阻111112瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积piωtuOωtpOiu2.功率

PppωtO平均功率(有功功率)P——瞬时功率在一个周期内的平均值

注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。2022/12/1523:0043瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积piωtuOωtp112113+-eL+-LuωtuiiO相量图相位差频率相同②U=I.L③电压超前电流901.电压与电流关系表示电路中只有电感。(三)纯电感电路2022/12/1523:0044+-eL+-LuωtuiiO相量图相位差1.电压与电流关113114则:

感抗(Ω)电感L具有通直流阻交流的作用直流：f=0,XL=0，电感L视为短路定义：交流：XLfU=IXL2022/12/1523:0045则:感抗(Ω)电感L具有通直流阻交流的作用直流：1142.

功率关系1）瞬时功率

2）无功功率Q

用以衡量电感电路电感与电源能量交换的规模，没有能量消耗。单位：Var2022/12/1523:002.功率关系1）瞬时功率2）无功功率Q单位：Var21151.电流与电压的关系uiC+_iuiu（四）纯电容电路①频率相同②I=U.C

③电流超前电压90相位差2022/12/1523:001.电流与电压的关系uiC+_iuiu（四）纯电容电路①频116117则：

容抗（Ω）定义：所以电容C具有隔直流通交流的作用

直流：XC

，电容C视为开路交流：XCf2022/12/1523:0048则：容抗（Ω）定义：所以电容C具有隔直流通交流的作用1172.功率关系①瞬时功率③无功功率Q无功功率等于瞬时功率达到的最大值。单位：Var2022/12/1523:002.功率关系①瞬时功率③无功功率Q无功功率等于瞬时功118119uRLCi(五)RLC串联电路

总电压的有效值：2022/12/1523:0050uRLCi(五)RLC串联电路总电压的有效值：2119120Z的绝对值叫做电路的总电抗。由电容和电抗组成

电抗的大小等于感抗XL与容抗XC之差。X=XL-XC

|Z|叫做R-L-C串联电路的阻抗。|Z|RXj阻抗三角形2022/12/1523:0051Z的绝对值叫做电路的总电抗。由电容和电抗组成120当XL>XC时，>0

表示u

超前i

－－电路呈感性当XL<XC时，<0

表示u

滞后i

－－电路呈容性当XL=XC时，=0

表示u

、i

同相－－电路呈纯阻性（谐振）2）RL