第一章 电路基础知识.ppt

1、电路基础知识，1。基本概念1。电路组成：电流流经的路径称为电路。电路由电源、负载和中间环节组成。它是一个闭合回路，如图：电路的功能：它起着传输、分配和转换电能的作用。电源：其他能转换成电能的设备称为电源。发电机可以将机械能转化为电能，干电池可以将化学能转化为电能。发电机和干电池被称为电源。通过变压器和整流器将交流电转换成直流电的装置称为整流电源。电源包括：发电机、变压器和蓄电池。电路和负载的基本知识：将电能转换成其他形式的能量的装置称为负载。电动机可以将电能转换成机械能，电阻器可以将电能转换成热能，电灯泡可以将电能转换成热能和光能，扬声器可以将电能转换成声能。中间链路：是一条引导线，包括各种控

2、制设备、保护设备和电缆。电路基础知识。第二，基本物理量：电流、电势和电压、电阻和电阻率、电功率和能流：电荷的定向运动称为电流，通常表示为I；电流分为DC和交流电。电流的大小和方向不随时间变化，这就是所谓的直流电。电流随时间变化的大小和方向称为交流。电流的单位是安培，毫安或微安通常用作单位。1mA=1000uA毫安，1毫安=1000毫安.电压，电势：电场中某一点的势能，用伏特表示。为了确定势能，必须选择一个参考点作为比较标准。通常，电路中的接地点或线路中的公共点被设置为0(伏)，这被称为参考电位。电压：指电源的电场力对移动电荷所做的功。电场力将单位正电荷从电路的点A移动到点B所做的功称为ab之间

3、的电压，用U ab表示，单位为伏特(V)。电能和电能，电能：当电流通过电路时，电路中会发生能量转换。在一段时间内，负载消耗的电能等于两端电压与电荷的乘积，而电荷等于电流与时间的乘积，即W=UQ=UIt，常用单位“度”。1度=1千瓦*1小时=1千瓦小时=1千瓦小时电功率：电路在单位时间内产生和消耗的电能，称为电功率，简称功率，用P表示，单位为瓦特，P=UI。电路电阻和电阻率的基本物理量，电阻：导体中分子的电阻，由导体中流动的电荷引起，称为电阻，用R表示，单位(欧姆)，电路状态的基本知识，(1)开路3360也称为开路，此时电流为0。如图(2)所示，当电路中有电压的两个点通过零电阻导线连接时，短路：

4、称为短路。电流很大，会烧坏绝缘，损坏设备。如图(3)所示，负载的工作状态：指电气设备允许长时间通过的最大电流IN或最大电压UN。此时，额定功率PN=INUN。电路的基本形式，电路的基本形式：串联电路，并联电路。串联电路：将多个电气负载首尾相连。该电路的特点是流经每个负载的电流相等。因此，测量电流的电流表应串联在被测电路中。电流的大小等于：电路基础知识的形式，并联电路：将多个电气负载的两端分别连接到一个电位点的电路。该电路的特点是在同一节点并联的所有负载的电压相等。因此，测量电压大小的电压表应与电路并联，电压表显示的读数是在同一节点上与其并联的负载的电压。欧姆定律：导体中的电流与电压成正比IK=

5、0意味着在任何时刻，流入电路中任何节点的电流总和总是等于流出该节点的电流总和。电压定律：在任何时刻，作用在任何电路的每个分支上的电压的代数和总是等于零。UK=0意味着在任何时刻，任何电路中电压降的代数和总是等于该电路中电源电压的代数和。电路基础知识单相正弦交流电路，即所谓的正弦交流电路，是指电压和电流按照正弦规律变化的电路。世界各地的电力系统从发电、输电到配电都使用正弦交流电压和电流。生产和生活中使用的交流电一般指电网提供的正弦交流电。电路基础知识正弦交流在正弦交流电路中，电压和电流按照正弦规律变化，其波形如图所示。由于正弦电压和电流及其方向周期性地变化，电路图中标记的方向指的是它们的正方向，

6、即正半周期间的方向。在负半周期中，因为标记的正方向与实际方向相反，所以其值为负。图中的虚线箭头表示电流的实际方向；“和”代表电压的实际方向。电路基础知识物理量如单相正弦交流电、正弦电压和电流通常统称为正弦量。正弦量的特征在于变化的速度、大小和初始值，它们由频率(或周期)、振幅(或有效值)和初始相位(称为频率)决定。振幅和初始相位成为决定正弦量的三个要素。它的数学表达式是：电路基础知识，周期和频率的正弦量改变一次所需的时间称为周期。每秒钟变化的次数称为频率，其单位是赫兹。频率与周期之间存在着相互关系，即中国和大多数其他国家采用50Hz作为电力的标准频率，这在工业上被广泛使用，习惯上也被称为工频。

7、可以看出，周期是：电路基础知识单相正弦交流电，正弦量在任意时刻的幅值和有效值称为瞬时值，用小写字母表示，如和分别表示电流和电压的瞬时值。最大的瞬时值被称为幅度，它由带有较低标记的字母表示，如和分别表示电流和电压的幅度。电路基础知识单相正弦交流电、正弦电流和电压通常不是通过它们的瞬时值和幅度来测量的，而是通过均方根来测量的。因为在电工技术中电流经常表现出它的热效应，所以有效值由电流的热效应来定义。也就是说，电流通过电阻器(如电阻炉)在一个周期内产生的热量等于另一个直流电流通过同样大小的电阻器在同一时间内产生的热量，因此在这个周期内变化的电流的有效值在数值上等于这个直流电流。经过严格推导，正弦交流

8、电的有效值等于幅值的有效值，即：电路基础知识单相正弦交流电，其中I和U分别代表正弦交流电的电流有效值和电压有效值。交流电的有效值都用大写字母I和U表示，就像代表直流电的字母一样。一般来说，正弦电压或电流的大小，如交流电压380伏或220伏，是指它们的有效值，交流电流表和电压表的刻度也是根据有效值确定的。电路基础知识交流电路的元件电阻元件、电感元件和电容元件都是电路模型的理想元件。所谓理想就是突出其主要性质，而忽略次要因素。电阻元件具有消耗电能的电阻，电感元件突出其电感，电容元件突出其电容。其中，电阻元件是耗能元件，后两种是储能元件。纯电阻变压器还需要无功功率，因此变压器的初级线圈可以产生磁场并

9、在次级线圈中感应出电压。因此，没有无功功率，电机不会旋转，变压器不会变换，交流接触器不会拉进来。为了形象地说明这个问题，让我们举一个例子：在农村水利中，需要挖掘土方和运土。当运输土壤时，它装满了竹篮。捡土就像有功，捡空竹筐就像无功。竹篮不是没用的。没有竹篮，如何将土壤运至堤岸？无功功率对供电和用电有一定的不利影响，主要表现在：(1)降低发电机的有功功率输出。(2)降低输变电设备的供电能力。(3)当线路电阻和负载功率不变时，功率因数越高，电流越小，线路功率损耗越小。(4)造成低功率因数运行和电压下降，不能充分发挥电气设备的能力。发电机和高压输电线路提供的无功功率不能满足负荷的需要，因此应在电网中设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需求，使电气设备能在额定电压下工作。这就是为什么电网需要安装无功功率补偿装置的原因。提高功率因数的方法：提高功率因数有两种方法，