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电工基础

电工基础. 目 录. 第一章 电路基础知识. 第二章 直流电路. 第三章 电容器. 第四章 磁场与电磁感应. 第五章 单相交流电路. 第六章 三相交流电路. 第一章 电路基础知识. 1.1 电流和电压. 水泵. 水位差. 高水位. 水流. 水位差 ( 水压 ) 水流 水泵. 电位差（电压 ) 电流 电源. 电 动 势. ★ 电动势的单位： 伏 特 (V) ★ 电动势的实际方向 ： 负极 正极.

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Presentation Transcript

  1. 电工基础

  2. 目 录 第一章 电路基础知识 第二章 直流电路 第三章 电容器 第四章 磁场与电磁感应 第五章 单相交流电路 第六章 三相交流电路

  3. 第一章 电路基础知识 1.1 电流和电压

  4. 水泵 水位差 高水位 水流

  5. 水位差(水压) 水流 水泵 电位差（电压) 电流 电源

  6. 电 动 势 ★ 电动势的单位： 伏 特 (V) ★电动势的实际方向：负极 正极

  7. 如何测出电动势的大小? U U E E A O 理想电压源: E=U 非理想电压源:E＞U • 电动势的大小在数值上等于电源两端的开路电压. E=UAO

  8. 1.2 电阻 R 1 兆欧= 103千欧= 106欧姆 1 MΩ = 103 KΩ = 106 Ω 对于一段材质和粗细都均匀的导体来说，在一定温度下：

  9. 一、部分电路欧姆定律 1.3 欧姆定律 U---(V ) R---(Ω) I---(A )

  10. E r 二、全 电 路 欧 姆 定 律 I R

  11. 1.4 电工和电功率 电功 单位：焦耳 千瓦时 电功率 单位：瓦特

  12. 第二章 直流电路

  13. 2.1 串联电路

  14. 2.2 并联电路

  15. 2.3 混联电路 2.4 直流电桥

  16. R5 E1 E2 R R1 R2 E R1 R3 R4 R2 2.5 基尔霍夫定律 简单电路 复杂电路

  17. I1 I3 一、基尔霍夫第一定律 I2 A I5 I4

  18. 基尔霍夫电流定律 仅仅适用于节点吗？ I1 I2 I3 A I5 • I4 ΣI流入 = ΣI流出 I1 + I3 = I2 + I4 + I5 移项得 ΣI= 0 I1+ (-I2) + I3 + (-I4) + (-I5) = 0

  19. 　　基尔霍夫电流定律的推广于任意假定的封闭面， 将闭合面视为一个节点，称为广义节点． Ib+Ic=Ie

  20. R1 • R5 E1 • • R3 E2 R2 R4 • 再来看一个电路： I1 S I2 I3 I1 + I2 = I3

  21. 基尔霍夫第一定律的推广举例： i1+i2=i4+i6 i=0 i=0

  22. R1 I E1 E2 R2 （二）基尔霍夫第二定律（回路电压定律） 内容：对任一回路，沿任一方向绕行一周，各 电源电动势的代数和等于各电阻电压降 的代数和。 ∑E＝∑IR 或 ∑E ＝∑U +IR2 E1 - E2 IR1 =

  23. 推广：假想回路 A E UAB + IR = I = E UAB — IR R UAB E B

  24. 2.6 叠加原理 概念: 在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。 （电路参数不随电压、电流的变化而改变）

  25. 叠加原理 I1 I2 A I1' I2' A R1 I3 I1'' R1 I2'' I3' A R3 R2 R3 + I3'' + + R1 R2 U2 U1 U1 _ _ R3 R2 _ + B B U2 _ 原电路 U2单独作用 U1单独作用 B + “恒压源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒压源去掉，代之以导线连接。

  26. 10 10 10 - 20V I + 4A 解： 10 10 + 10 10 10 10 - 20V I " I´ 4A + 用迭加原理求：I= ? I = I'+ I"= 1A I'=2A I"= -1A “恒流源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒流源去掉，使电路开路。

  27. 应用叠加定理要注意的问题 2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。 = + 3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。 1. 叠加定理只适用于线性电路。

  28. 设： 则： 5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。 = + 4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率，即功率不能叠加。如： I3 R3

  29. 2.7 电压源与电流源的等效变换 自学 2.8 戴维南定理 如果一个复杂电路，只要求某一支路的电流， 可以先把待求支路移开，而把其余部分等效为一个电压源 戴维南定理

  30. 有源 二端网络 R RS + R US _ 内容： 对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，均可以用一个等效电压源来等效代替，电压源电动势等于二端网络的开路电压UOC， 其内阻等于有源二端网络内所有电源不起作用时，网络两端的等效电阻Rab。 “等效”是指对端口外等效，即R两端的电压和流过R的电流不变。 注意：

  31. 支路电流法 未知数：各支路电流 解题思路：根据基尔霍夫定律，列节点电流 和回路电压方程，然后联立求解。

  32. 支路电流法小结 若电路有N个节点， I1 I2 I3 对每个节点有 则可以列出 ？ 个独立方程。 对每个回路有 #1 #2 #3 解题步骤 结论与引申 1. 假设未知数时，正方向可任意选择。 对每一支路假设 一未知电流 1 2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。 （恒流源支路除外） 例外？ 列电流方程： 2 (N-1) 1. 未知数=B， 已有(N-1)个节点方程， 列电压方程： 需补足 B-（N-1）个方程。 3 2. 独立回路的选择： 一般按网孔选择 4 解联立方程组 根据未知数的正负决定电流的实际方向。

  33. 支路电流法的优缺点 a b 优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律 欧姆定律列方程，就能得出结果。 缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。 支路数 B=4 须列4个方程式

  34. 电工基础 第二节 磁场及电磁感应

  35. 4.1 磁 场 4.2 磁场的主要物理量

  36. (1) 直线电流的磁场 【右手螺旋定则】

  37. (2)、环形电流产生的磁场 【右手螺旋定则】

  38. 磁通 (3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】

  39. 4.3 磁场对电流的作用

  40. 1．电磁力的大小 磁场强弱 电流大小 有效长度 F= B I ι B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安) L-----导线在磁场中的有效长度(米) F-----导线受到的电磁力(牛)

  41. 实验还得出: • 当导体垂直与磁场方向放置时,受电磁力最大； • 当导体与磁场平行放置时,导线不受力； • 当导体与磁场方向夹θ角，导线受力大小介于0与最大值之间。 F = B Iιsinθ

  42. 2 受力方向:电动机左手定则 内容: 伸出左手,拇指与其余四指垂直，磁力线垂直穿过掌心，四指指示电流方向，则拇指的指向就是通电导线受力的方向． F i

  43. 例：试用左手定则解释两根平行载流直导线间的相互作用力。例：试用左手定则解释两根平行载流直导线间的相互作用力。 × ⊙ × × × × ⊙ × × × × ⊙ 结论：如果两根载流导体电流方向相同，相互吸引，反之则排斥。

  44. 总结 动 电 生 磁 右手螺旋定则 N 左手定则 S

  45. 磁化 互感 自感 电？ 涡流 钳表

  46. 钳形电流表

  47. 磁滞损耗

  48. 二、电磁感应 变化的磁场在导体或线圈中产生电动势的现象叫电磁感应现象。 动磁生电

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