电工技术基础与技能 第4版 课件（姚锦卫）第1、2章 电能与安全用电、直流电路

第1章电能与安全用电——电工技术基础与技能——电能应用我们生活中的电器产品种类繁多，它们都需要有相应的供电电源才能正常工作。电源按其提供电能的方式，分为直流电源和交流电源。01电能的产生电能的产生电能在自然界不是自然存在的，而是由其他形式的能量转换而成的,常用的有火力发电站、水力发电站、风力发电站、核电站、光伏发电等。02电能的输送电能的输送电力系统由发电、输电、变电、配电及用电五个环节组成。电力网分为输电网和配电网。ABC黄绿红变电配电GB/T156-2017《标准电压》：我国输电电压等级有35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV等。110kV、220kV电压等级称为高压；

330kV～750kV电压等级称为超高压；1000kV交流电压及±800kV直流电压称为特高压。输电电压的高低与输电距离、输电容量关系：

输电容量越大，距离越远，输电电压就越高。电能的输送什么是三相五线制？思考03安全用电常识安全用电常识

1)安全用电标志

我国安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V和6V，应根据作业场所、操作员条件、使用方式、供电方式、线路状况等因素选用。凡手提照明灯，危险环境和特别危险环境的携带式电动工具，一般采用42V或36V安全电压；凡金属容器内、隧道内、矿井内等工作地点狭窄、行动不便，以及周围有大面积接地导体的环境，应采用24V或12V安全电压；除上述条件外，特别潮湿的环境采用6V安全电压。

2）安全电压

3）触电与漏电电流对人体伤害的严重程度一般与通过人体电流的大小、时间、部位、频率和触电者的身体状况有关。流过人体的电流越大，危险越大；电流通过人的脑部和心脏时最为危险；工频电流的危害要大于直流电流。【感知电流】人体能够感觉到的最小电流。【摆脱电流】人体可以摆脱掉的最大电流。【致命电流】致命电流指大于摆脱电流，能够致人于死地的最小电流。

4)触电方式触电是指因人体接触或靠近带电体而导致一定量的电流通过人体使人体组织损伤并产生功能障碍、甚至死亡的现象。按照人体受伤程度不同，触电可分为电击和电伤两种类型。04防触电措施带电体与地之间、带电体与带电体之间、带电体与其他设施和设备之间，均应保持一定的安全距离用绝缘材料把电器或线路的带电部分封闭起来绝缘措施间距措施用遮拦、护罩、护盖等屏护装置将带电体与外界隔离屏蔽措施防触电措施

1.预防直接接触触电

2.预防间接接触触电设备的金属外壳采用保护接地、保护接零、安全电压、漏电保护等措施，防止间接接触触电。防触电措施练一练以下产品采取的何种防触电措施？05触电现场救护触电现场救护

1)脱离低压电源低压触电脱离电源：拉、切、挑、拽、垫现场触电急救原则：迅速、就地、准确、坚持。电话通知电力有关部门，或佩戴保护用具用拉闸工具拉开开关。注意事项：确保自身安全，使用绝缘工具，尽可能单手操作，防止二次伤害；黑暗地方，迅速解决临时照明工具；高压时，不能用干燥木棍、竹竿，保持安全距离。2）脱离高压电源06火灾防范与扑救胸外按压法火灾产生的原因电线短路过负荷接触不良电气设备故障安全用火意识薄弱火灾给人民群众的生命和财产带来巨大的损失，据统计在所有已发生的火灾事故中，由于电气原因引发的火灾占到40%左右，并有上升的趋势，电气火灾不容忽视。摘自应急管理部消防救援局火灾产生的原因电线负载过大，急剧发热,损坏绝缘层，进而导致短路起火。如:长期使用的家电导线有破损。热负荷的家用电器电源插头没有及时拔出，带电时间长后，温度升高造成起火。如:夹发板、热得快。导线连接不良，接触不好，造成线间短路，发热起火。如:不合格的插座排、充电器。电器设备有缺陷，没有及时修理，内部某些元件松动，通电时产生火花,引发火灾.如:劣质充电宝。1）要严格按照电力规程进行安装、维修，根据具体环境选用合适导线和电缆。2）强化维修管理，经常用仪表测量导线的绝缘情况。3）要选用合适的安全保护装置。熔断器应装在相线上，同时要在进户电源总开关上安装漏电保护装置。4）环境要保持良好的通风、散热条件。5）要选择质量过关的家用电器。6）不要将众多电器共同连接在一个电源插座上。电气火灾的防范措施07认识实训室实训室操作规程1）学生应按时上下课，严格遵守操作规程，注意保持实训室整洁，共同维持良好的实训秩序。2）操作前，应明确操作要求、操作顺序及所用设备的性能指标。3）连接线路前，应检查本组实训设备、仪器仪表和工具等是否齐全和完好，若有缺损，及时报告指导教师。4）按照原理图准确接线。连接电路时，先接设备，后接电源；拆电路时与接电路时顺序相反。5）电路接好后，先认真自查，然后必须请指导教师复查线路，确认无误后，给实训台送电，绝不允许学生擅自合闸送电。实训室操作规程6）实训台送、停电操作流程：

送电流程：合上实训台总低压断路器，再合上实训台各分路开关，最后合上实训电路控制开关。

停电流程：与送电流程顺序相反。7）读取并记录分析相关电路动作现象，操作中应确保人身和设备安全。8）实训时若遇到异常现象或疑难问题时，应立即切断电源本组电源并进行检查，禁止带电操作。排除故障后，经指导教师同意，方可重新送电。9）实训完成后，断开本组电源，教师检查实训结果无误后方可拆线。10）清点器材并归还原处，若有丢失或损坏应及时向指导教师说明，经指导教师允许后方可离开。认识实训室电源三相四线制三相五线制第2章直流电路——电工技术基础与技能——01电路与电路图应用背景电路的组成与作用

电源：把其它形式的能转换成电能。负载：使用电能做功的装置，把电能转换成其它形式的能。导线：将电源、开关、负载接成闭合回路，输送和分配电能。开关：控制电路的接通和断开。电路的三种状态通路断路短路通路状态：开关接通，构成闭合回路，电路中有电流通过。断路状态：开关断开或电路中某处断开，电路中无电流。短路状态：电路（或电路中的一部分）被短接。绘制电路图02电路的基本物理量电流【电流的定义】

电荷的定向移动形成电流。【电流的方向】习惯上规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。电流在数值上等于单位时间（1s）内流过导体横截面的电荷量。用公式表示为

I=Q/t

【电流的单位】电流的国际单位是安培(A)。常用的还有kA、A、mA、µA。1kA=103A1A=103mA=106µA电流电荷的定向移动形成电流。习惯上规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。大小和方向均不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流。大小随时间变化但方向不随时间变化的电流称为脉动直流电流。大小和方向都随时间变化，这样的电流称为交流电流。直流电流脉动直流电流交流电流电压【电压的定义】电压是衡量电场力对电荷做功本领大小的物理量。A、B两点之间的电压UAB在数值上等于单位正电荷在电场力作用下，由A点移动到B点电场力所做的功。【电压的方向】电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电动势在电源内部，电源力把正电荷从低电位点（电源负极）移到高电位点（电源正极）反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量的比，叫做电源的电动势。电功与电功率1)电流做的功叫做电功。公式为：对于纯电阻电路：2)电流在单位时间内所做的功称为电功率。3)导体中有电流通过，导体就会发热的现象叫电流的热效应。各物理量比较物理量文字符号单位及换算公式及含义方向电流IkAAmAµA1kA=103A1A=103mA=106µA正电荷定向移动的方向为电流的方向电压UkVVmVµV1kV=103V1V=103mV=106µV电压的方向为高电位指向低电位电位V同电压的单位该点指向参考点的电压方向电动势E同电压的单位只存在于电源内部电源负极指向正极电功WJ(焦耳)kW·h（千瓦时，度）电功率PWkW03电阻及电阻器导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用字母R或r表示。

电阻定律：一定材料制成的导体，电阻和它的长度成正比，和它的截面积成反比。

R<R电阻与电阻定律材料名称电阻率ρ/Ω·m材料名称电阻率ρ/Ω·m银钨铜锰铜铝康铜低碳钢镍铬铁铂碳几种常见材料的电阻率1.65×10-81.75×10-82.83×10-81.0×10-65.3×10-81.3×10-71.06×10-71.0×10-65.0×10-74.4×10-7铜1.75×10-8例题例1若将一段阻值为R的均匀导线对折后并联接起来，电阻值将变为（）。解：设导线长为L,横截面积为S，则它的体积V=SL

所以，正确答案为B。

导线电阻为04欧姆定律及应用部分电路欧姆定律在电路中，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，和电阻值成反比。公式为：例题例1图示电路中，已知电源电动势E为1.5V，

电阻为100Ω，求电路中的电流。解：根据欧姆定律全电路欧姆定律闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比，即例题例有一闭合电路如图所示，电源电动势E=12V，其内阻r=2Ω，负载电阻R=10Ω，求电路中的电流I、负载电阻R两端的电压UR、电源内阻r上的电压降Ur。解：根据全电路欧姆定律负载两端电压UR=IR=1A×10Ω=10V电源内阻上的电压降为Ur=Ir=1A×2Ω=2V05电阻串、并联电路电阻串联电路把两个或多个电阻依次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。串联电路参数测量每组自选R1、R2两个电阻器，测量串联电路参数，记录到表格中。R1阻值/ΩR2阻值/ΩR1两端电压/VR2两端电压/V电路电流/A100100

390

510

小组成员一起分析结果，小组展示。电阻并联电路把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路叫做电阻并联电路。电阻并联电路参数测量每组自选R1、R2两个电阻器，测量串联电路参数，记录到表格中。R1阻值/ΩR2阻值/ΩR1两端电压/VR2两端电压/V电路电流/A100100

390

510

小组成员一起分析结果，小组展示。串联电路特点（1）流经所有电阻的电流大小相等。I=I1=I2=I3=……（2）总电压等于串联电阻两端的分电压之和。U=U1+U2+U3+……（3）总电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2+R3+……（4）在串联电路中，各电阻上分配的电压与电阻值成正比，各电阻上所消耗的功率与电阻值成正比。

06基尔霍夫定律复杂电路的基本术语

支路：由一个或几个元件串联后组成的无分支电路。节点：电路中三条或三条以上支路的连接点称为节点。回路：

电路中任意一个闭合路径称为回路。网孔：

中间无支路穿过的回路称为网孔例1：指出下图电路中的支路数、节点数、回路数和网孔数。基尔霍夫电流定律定律内容在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。表达式为：I1I2I3I4I5节点电流定律（KCL）基尔霍夫第一定律别名基尔霍夫电压定律在任一时刻，对任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和为零。表达式为：

回路电压定律（KVL)基尔霍夫第二定律别名定律内容例题例：列出图示电路的回路电压方程。Uab+Ubc+Ucd+Uda=0Ucd=-E2-I3R3Ubc=I2R2Uab=E1+I1R1Ucd=-I4R4各段电压带入回路电压方程，可得E1+I1R1+I2R2-E2-I3R3-I4R4=0解：据基尔