1、维修电工技术维修电工技术 第一章第一章 电工基础理论知识电工基础理论知识1.1 1.1 基本定律基本定律1.2 1.2 磁场和电场磁场和电场1.2 1.2 单相正弦交流电单相正弦交流电1.4 1.4 三相正弦交流电三相正弦交流电维修电工技术维修电工技术一、电路和欧姆定律 1.1 基本定律 电路：电路：由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分 组成。组成。 电路电路 在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电筒就是一中非常简单的电路。筒就是一中非常简单的电路。维修电工技术维修电工技术2电路的基本组成电路
2、的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分：电路的基本组成包括以下四个部分：( (1) )电源电源( (供能元件供能元件) )：为电路提供电能的设备和器件为电路提供电能的设备和器件( (如电池、发电机等如电池、发电机等) )。 图图1-20模拟手电筒电路模拟手电筒电路 维修电工技术维修电工技术图图1-20模拟手电筒电路模拟手电筒电路( (2) )负载负载( (耗能元件耗能元件):):使用使用( (消耗消耗) )电能的设备和电能的设备和器件器件( (如灯泡等用电器如灯泡等用电器) )。 控制电路工作状态的器件或设备控制电路工作状态的器件或设备( (如如开关等开关等) )。将电器设备和元器件按一定
3、方式连接将电器设备和元器件按一定方式连接起来起来( (如各种铜、铝电缆线等如各种铜、铝电缆线等) )。( (4) )控制器件：控制器件：(3)(3)连接导线：连接导线：维修电工技术维修电工技术电路图部分常用符号维修电工技术维修电工技术1、部分电路欧姆定律：流过电阻的电流跟导体两端的电压、部分电路欧姆定律：流过电阻的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。成正比，跟导体的电阻成反比。 RUI 一、欧姆定律 或 U=IR维修电工技术维修电工技术部分电路欧姆定律注意：注意： （1）当）当U、I见为见为非关联非关联参考方向（参考方向（U、I参考方向相反）时，欧姆定律应写成参考方向相反）时，欧姆
4、定律应写成 ，式中式中“-”号切不可漏掉；号切不可漏掉； （2）电阻值不随电压、电流变化而变化的电）电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做阻叫做线性电阻线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性，由线性电阻组成的电路叫线性电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫叫非线性电阻非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。电路。RUI维修电工技术维修电工技术2、全电路欧姆定律、全电路欧姆定律 对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如图图R为负载的电阻、为负载的电阻、E为电源电
5、动势、为电源电动势、r为电源的内阻。为电源的内阻。0RREI 关联方向下，全电路欧姆定律可用公式表述为关联方向下，全电路欧姆定律可用公式表述为 维修电工技术维修电工技术式中： E电源电动势，单位是伏电源电动势，单位是伏特特，符号为，符号为V； R负载电阻，单位是欧负载电阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为； R0电源内阻，单位是欧电源内阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为； I闭合电路中的电流，单位是安闭合电路中的电流，单位是安培培，符号为，符号为A。 0RREI 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律说明说明：闭合电路中的电流与电源电动：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电
6、路电阻之和）势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。成反比。维修电工技术维修电工技术二、电功、电功率 1、电功、电功是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号能量，用符号W表示，其国际单位制为焦耳表示，其国际单位制为焦耳(J)，电能的计算，电能的计算公式为公式为式中式中U加在导体两端的电压，单位是伏加在导体两端的电压，单位是伏特特，符号，符号 为为V；I导体中的电流，单位是安导体中的电流，单位是安培培，符号为，符号为A；t通电时间，单位是秒，符号为通电时间，单位是秒，符号为s； W电能，单位是焦电能，单位是焦耳
7、耳，符号为，符号为J。 UItUqW维修电工技术维修电工技术 上式表明，电流在一段电路上所做的上式表明，电流在一段电路上所做的功功，与与这段电路这段电路两端的两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比电压、电路中的电流和通电时间成正比。 对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计算。算。 UItUqWtRItRUW2维修电工技术维修电工技术2.电功率 电流在单位时间内所做的功叫做电流在单位时间内所做的功叫做电功率电功率。它是。它是描述电描述电流做功快慢流做功快慢的物理量。的物理量。 电功率的计算公式为电功率的计算公式为式中W电流所做的功（即电能）
8、，单位是焦电流所做的功（即电能），单位是焦耳耳，符，符 号为号为J；t 完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s；P电功率，单位是瓦电功率，单位是瓦特特，符号为，符号为W.tWP 维修电工技术维修电工技术 在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式：是，电功率有如下表示形式： 如果电流、电压为非关联参考方向，式如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前前面应加面应加“-”。 在这个规定下，在这个规定下，P0说明电路元件在消耗（吸说明电路元件在消耗（吸收）电能；反之收）电能；反之P0则为发出（供
9、出）电能。则为发出（供出）电能。 UIP 维修电工技术维修电工技术 对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成成 在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源内阻电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源内阻消耗的功率。即消耗的功率。即22RIRUUIP三、电路中的功率平衡内阻负载电源PPP维修电工技术维修电工技术扩展：最大输出功率定理扩展：最大输出功率定理 当负载电阻当负载电阻R和电源内阻和电源内阻R0相等时，电源输相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率出功率最大（负载获
10、得最大功率Pmax），即当），即当R= R0时，时， 在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态叫做电在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态叫做电阻匹配。负载匹配时，负载（如扬声器）可获得最大功率。阻匹配。负载匹配时，负载（如扬声器）可获得最大功率。REP42max维修电工技术维修电工技术一、基尔霍夫定律 其内容为：在任一瞬时，流入（或流出）一个节点的所有支路电流的代数和恒等于零。1、基尔霍夫电流定律（简称KCL）若流出电流取“”号，流入取“”号，对节点b，应用KCL可以写出1230iii 0= i 即维修电工技术维修电工技术 如图所示，封闭面S包围了a、b、c三个节点，分别写出这三个
11、节点的KCL方程KCL通常是用于节点，也可以把它推广应用于电路中任意假设的封闭面。1450iii 0=652iii0=+643iii 节点a：节点b：节点c：以上三式相加得以上三式相加得1230iii-结论：结论：在任一瞬时，电在任一瞬时，电路中流入任意封闭面的路中流入任意封闭面的电流的代数和也恒等于电流的代数和也恒等于零。零。维修电工技术维修电工技术 其内容为：在电路中，任一瞬时，沿着任一回路绕行一周，回路中各段电压的代数和恒等于零。0u 2、基尔霍夫电压定律（简称KVL）在假想回路在假想回路abcdaabcda中，列出中，列出KVLKVL方程方程abbccdad0uuuuadabbccdu
12、uuu于是，得于是，得维修电工技术维修电工技术2、基尔霍夫定律应用例例1.3 1.3 图图1.111.11所示电路中，所示电路中，A A、D D两点与外电路相两点与外电路相连，部分支路电流及元件的参数已在图中标出，求连，部分支路电流及元件的参数已在图中标出，求电流电流I I1 1、I I2 2及未知参数及未知参数R R。 维修电工技术维修电工技术解：对节点A应用KCLI2210，I23A对节点D应用KCLI12I20，I12I2231A在回路ABCDEA中应用KVL，得UABBCUCDUDEUEA0代入数值，得31631102R0整理，得 R5维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维
13、修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术THANK YOUSUCCESS2022-5-1225可编辑可编辑维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术维修电工技术THANK YOUSUCCESS2022-5-1249可编辑可编辑
