电工及电气测量技术

电工及电气测量技术 制作：深圳职业技术学院机电系

电工及电气测量技术 • 第一篇电工基础及电气测量 • 第二篇电气控制 • 第三篇复杂电路分析上一页下一页返回

第 1 篇电工基础及电气测量篇 上一页下一页返回

第一篇电工基础及电气测量 • 第一章电工基础知识 • 第二章直流电路 • 第三章正弦交流电路 • 第四章三相电路 • 第五章磁路与变压器上一页下一页返回

第1章电工基础知识 • 1.1 电力系统概述 • 1.2 电工安全基本知识 • 1.3 常用仪表与测量上一页下一页返回

1.1 电力系统概述 • 1.1.1 电力系统和电力网概述 • 提问：1.什么是电力系统？电力网？上一页下一页返回

图1.2 电力的产生及传输分配 上一页下一页返回

电力系统：由发电、送电、变电、配电和用电组成的“整体”电力系统：由发电、送电、变电、配电和用电组成的“整体” • 电力网：输送、变换和分配电能的网络，分为输电网和配电网两大部分 • 电力网的电压等级：低压（1kV以下）、中压（1kV~10kV）、高压（10kV~330kV）、超高压（330kV~1000kV）、特高压（1000kV） • 电能的质量指标：频率、电压上一页下一页返回

1.1.2 电力的产生 • 发电厂：其它形式的能源（如水能、热能、风能、核能等）电能 • 电力的传输：发电厂变压器升压高压输电线路变配电站上一页下一页返回

1.1.3 电力的传输 • 提问：2．为什么要升压供电？ • 因为：电流，传输距离，热能消耗，电能损失 • 所以：在传输容量一定的条件下，输电电压，输电电流，电能消耗 • 我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种 • 电力的传输线路：架空线路、电缆线路上一页下一页返回

1.1.4 电力的分配 • 输电线路配电线路分配给用户 • 常用的配电电压：高压：10kV或6kV 低压： 380／220V 上一页下一页返回

1.1.5 用户和用电负荷的分类 • 一类负荷：中断供电将造成人身伤亡者、重大的政治经济影响应有两个或以上独立电源供电 • 二类负荷：中断供电将造成较大的政治经济影响尽可能要有两个独立的电源供电 • 三类负荷：不属于一、二类电力负荷对供电没有什么特别要求上一页下一页返回

常用的低压供配电系统 • 提问：3.什么是零线、火线、地线、线电压、相电压、三相四线制？ • 直流电：方向不随时间变化 • 交流电：电压大小和方向随着时间而变化，分单相、三相上一页下一页返回

图1.4 三相交流发电机绕组的星形接法 与三相四线制供配电系统上一页下一页返回

三相四线制系统：相电压：相线与中性线之间的电压三相四线制系统：相电压：相线与中性线之间的电压 • 线电压：相线与相线即两根火线之间的电压 • 三相三线制系统：线电压上一页下一页返回

图1.5 无中线的三相三线制 上一页下一页返回

火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄 • 零线：中性点接地时的中性线，黑线 • 地线：接地装置引出的线，对人身设备起保护作用。黄绿双色线上一页下一页返回

图1.6 三相四线制中性点接地 上一页下一页返回

1.2 电工安全基本知识 • 1.2.1 人为什么会触电？ • 人体本身就是一个导体，有一定的电阻。 • 1.2.2 触电有哪几种？ • 单相触电 • 两相触电 • 跨步电压触电上一页下一页返回

两相触电 单相触电跨步电压触电上一页下一页返回

1.2.3 触电程度跟哪些因素有关？ • 与通过人体电流强度、持续时间、电压频率、通过人体的途径以及人体状况都有关系。上一页下一页返回

1.2.4 怎样预防触电? • 要有必要的安全知识 • 安装保护设备 • 创造不导电环境：绝缘、屏护、间距上一页下一页返回

1.2.5 发生了触电怎么办? • 迅速切断电源 • 触电程度轻重的判断 • 立即采取相应的急救措施：口对口（或口对鼻）人工呼吸法、胸外心脏挤压法上一页下一页返回

图1.11 触电者就地脱离电源的方法 上一页下一页返回

（a）检查瞳孔（b）检查呼吸 （c）检查心跳图1.12 对触电者的检查上一页下一页返回

（a）触电者平卧姿势 （b）急救者吹气方法（c）触电者呼气姿态图1.13 口对口人工呼吸法上一页下一页返回

（a）急救者跪跨位置 （b）急救者压胸的手掌位置 • （c）挤压方法示意（d）突然放松示意图1.14 胸外心脏挤压法上一页下一页返回

（a）单人操作法（b）双人操作法 图1.15 对心跳和呼吸均停止者的急救上一页下一页返回

1.3 常用仪表与测量 • 万用表的使用 • 用途：不仅能测量电压、电流、电阻，还能测量其它电路参数如电容量等， • 分类：指针式、数字式上一页下一页返回

图1.18 MF-30型万用表的面板图 上一页下一页返回

（a）测量电源插座电压（ACV） (b) 测量电池电压（DCV）图1.19 运用万用表测量电源插座及电池的电压上一页下一页返回

图1.20 测量灯泡的直流电流（ACA） 上一页下一页返回

(a) 转动调零电位器，使指针指零 (b) 读取最上面的电阻刻度，再乘以10倍图1.21 测量灯泡与插头导线的电阻上一页下一页返回

（a）电压电流挡刻度线 (b) 欧姆挡刻度线图1.22 电压电流挡刻度线与欧姆挡刻度线上一页下一页返回

图1.25 兆欧表 上一页下一页返回

1-显示器 2—开关 3—电容插口 4—电容调零器 5—插孔 6—选择开关 7—hFE插口图1.23 DT890型数字万用表的面板图上一页下一页返回

图1.24 钳形电流表的使用 上一页下一页返回

第2章直流电路 • 2.1 电路的基本物理量 • 2.2 欧姆定律 • 2.3 电流与电压测量 • 2.4 电路工作状态 • 2.5 电路元件特性方程 • 2.6 基尔霍夫定律 • 2.7 电路中电位的计算 • 2.8 电路中功率的平衡上一页下一页返回

实例引入：手电筒电路 (a)手电筒电路 (b) 扩音机图2.1 电路示意图上一页下一页返回

图2.2手电筒的电路模型 上一页下一页返回

电路是电流的通路，它的基本作用： • （1）能量的传输和转换； • （2）信号的传递和处理。 • 电路主要由四要素：电源、负载、控制元件、回路上一页下一页返回

2.1 电路的基本物理量 • 2.1.1 电流图2.3导体中的电流图2.4电流的正方向上一页下一页返回

电流：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形成的电流：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形成的 • 交流： • 直流： • 实际方向：正电荷运动的方向 • 参考方向、正方向：任意选定某一方向 • 电流的实际方向与其正方向一致时，则电流为正值； • 电流的实际方向与其正方向相反时，则电流为负值上一页下一页返回

2.1.2 电压和电位 • 电压：绝对值，不随参考点的改变而改变； • 电位：相对值，随参考点的改变而变化图2.5 电压示意图上一页下一页返回

电压 • 电压：电场力将单位正电荷沿外电路中的一点推向另一点所作的功 • 实际方向：规定从高电位(“＋”)指向低电位(“－”) • 电压的实际方向与其正方向一致时，则电压为正值； • 电压的实际方向与其正方向相反时，则电压为负值。上一页下一页返回

2.电位 • 电路中某点的电位实质是这一点与参考点之间的电压，或者说，电路某两点的电压等于这两点之间的电位差。 • UAB＝VA-VB 上一页下一页返回

[例2-1] 在图2.6所示的电路中，已知U1=3V，U2=-2V，求U=？图2.6 例2-1的电路图上一页下一页返回

解：因为 UAB+UBC=(VA-VB)+(VB-VC)=VA-VC=UAC 所以 U=UAC=UAB+UBC=U1-U2=3-(-2)=5V 上一页下一页返回

2.1.3 电动势 图2.7 手电筒电路原理图上一页下一页返回

电动势:电源力将单位正电荷从电源的负极移到正极所作的功。符号E，单位V电动势:电源力将单位正电荷从电源的负极移到正极所作的功。符号E，单位V • E= W/q • 电动势的方向：规定为电源力推动正电荷运动的方向，即从负极指向正极的方向，也就是电位升高的方向 • 形成持续的电流必须有两个条件：一是要有电源，二是要有一条能够使电荷移动的闭合路径。上一页下一页返回

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