電工基本知識

　　詳細(xì)內(nèi)容：

　　發(fā)布時(shí)間：[2010/6/19]

　　1.電的形成及特性:

　　物體互相摩擦，就產(chǎn)生帶電現(xiàn)象。例如用梳子梳頭發(fā)，梳子就有吸引紙屑的能力，說明梳子帶了電。自然界的一切物體都是由原子組成的，原子是由原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成。原子核帶正電，電子帶負(fù)電，正負(fù)電荷之間存在相互作用力。在正常情況下，正負(fù)電荷相互中和，對外不顯電性。但如果由于某些原因（例如摩擦）使物體失去（或得到）電子，則物體就帶了電。

　　電的特性：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

　　2.電場及其特性.電場強(qiáng)度:

　　帶電物體相斥或者相吸作用力的范圍，叫做電場。電場具有兩種特性：

　?。ǎ保┓矌щ婓w位于電場中，都要受到電場力的作用；

　?。ǎ玻┮坏щ婓w受到電場作用時(shí)，電場要作功。通常，把電荷在電場中某一點(diǎn)所受的力與它所具有的電量的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。

　　3.導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體

　　凡是原子核對電子的吸引力小，電子容易移動(dòng)的物體稱導(dǎo)體。如銅、鈦、鐵、鋁等。

　　原子核對電子的吸引力很大，電子不容易移動(dòng)稱為絕緣體。如橡皮、玻璃、云母、陶瓷、油、塑料等。

　　導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱半導(dǎo)體。如硅、鍺、氧化亞銅等。

　　導(dǎo)電的電阻率在10-2~1歐·毫米2／米之間；絕緣體電阻率很大，約在1012~1022歐·毫米2／米之間，而半導(dǎo)體的電阻率則在10~1012·毫米2／米之間。

　　4.直流電與交流電

　　直流電指電流方向一定且大小不變的電流。如干電池，蓄電池等。直流發(fā)電機(jī)供的電等。

　　交流電指方向和大小隨時(shí)間變化的電流。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用的動(dòng)力和照明電，大多數(shù)是交流電。

　　交流電指在任一時(shí)刻的數(shù)值稱瞬間時(shí)值，在一周期中出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值稱最大值。

　　5.電流與電流強(qiáng)度

　　物體里的電子在電場力作用下，有規(guī)則地向一個(gè)方向移動(dòng)，就形成了電流。

　　電流的大小用電流強(qiáng)度“Ｉ”表示。通常用安培作為電流強(qiáng)度的單位。

　　１安培表示在導(dǎo)線橫截面上，每秒鐘有642億個(gè)電子流過。

　　安培簡稱“安”，用字母“Ａ”表示，有時(shí)采用更大或更小的單位：千安、毫安、微安，這些單位之間關(guān)系如下：

　　1千安（ＫＡ）＝1000安（Ａ）

　　1安（Ａ）＝1000毫安（ｍＡ）

　　1毫安（ｍＡ）＝1000微安（μＡ）

　　6.電壓與電動(dòng)勢

　　使電荷作有規(guī)則的移動(dòng)；必須在電路兩端有一個(gè)電位差，也稱為電壓。用符號“Ｕ”表示。

　　電壓以伏特為單位，常用字母“Ｖ”表示。有時(shí)采用比伏特更大或更小的單位千伏、毫伏、微伏，它們之間的關(guān)系為：

　　1千伏（ＫＶ）＝1000伏（Ｖ）

　　1伏（Ｖ）＝1000毫伏（ｍＶ）

　　1毫伏（ＫＶ）＝1000微伏（μＶ）

　　一個(gè)電源（如發(fā)電機(jī)、電池等）能夠使電流持續(xù)不斷沿電路流動(dòng)，就是因?yàn)樗苁闺娐穬啥司S持一定的電位差，這種使電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的能力，就叫電源的電動(dòng)勢。電動(dòng)勢用“Ｅ”表示，單位也是伏。

　　在電路中把參考點(diǎn)的電位定為零電位，高于參考點(diǎn)的電位是正電位，低于參考點(diǎn)的電位負(fù)電位。

　　7.電阻、電阻大小的決定因素:

　　電子在物體內(nèi)移動(dòng)所遇到的阻力叫電阻，電阻的單位是歐姆簡稱歐，用字母“Ω”表示，為計(jì)算方便，常以兆歐、千歐、毫歐為單位。它們的關(guān)系如下：

　　1兆歐（ＭΩ）＝1000千歐（ＫΩ）

　　1千歐（ＫΩ）＝1000歐（Ω）

　　1歐（Ω）＝1000毫歐（ｍΩ）

　　各種材料具有不同的電阻，電阻大小與導(dǎo)線的材料、長短、橫截面積有關(guān)。為區(qū)分不同材料的電阻，通常用電阻率來表示，電阻率是指橫截面積為１ｍｍ2，長度為１米的這樣一根導(dǎo)線的電阻數(shù)值。電阻率用“ρ”常用材料的電阻率溫度為２０攝氏度時(shí)，

　　ρ銀＝0.0165ρ銅＝0.0175ρ鋁＝0.0283

　　ρ鎢＝0.0548ρ鐵＝0.0978ρ鉛＝0.0222

　　8.溫度變化對導(dǎo)體的電阻的影響:

　　一般金屬導(dǎo)體如銅、鋁，電阻是隨溫度升高而增大。有的材料，如熱敏電阻及絕緣材料的電阻隨溫度升高會(huì)減少。所以，在準(zhǔn)確測量或計(jì)算導(dǎo)線電阻時(shí)，必須注意溫度對電阻值的影響。

　　9.歐姆定律:

　　我們知道任何導(dǎo)體都有一定的電阻，在導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就有電流。那么電流與電壓、電阻之間有什么規(guī)律呢？實(shí)踐證明，電路中電壓越高電流就越大，電路中電阻越大電流就越小。用公式表示如下

　　電流＝電壓／電阻Ｉ＝Ｕ／Ｒ

　　電流、電壓、電阻之間的這種規(guī)律就叫做歐姆定律。

　　10.什么叫短路、斷路？

　　電流不經(jīng)過電氣設(shè)備而由電源直接回到電源另一端，導(dǎo)致電路中電流猛烈加大，這就叫短路。如果將電路的回路切斷或發(fā)生斷線，電路中電流不通，就叫做斷路。

　　11.什么叫電功率？

　　電功率是單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功。電功率的單位是瓦特，簡稱“瓦”用符號“Ｗ”表示。

　　電功率＝電壓×電流Ｐ＝Ｕ×I

　　12.什么叫電能如何計(jì)算消耗的電能？

　　電功率是指在單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，而電能是指一段時(shí)間內(nèi)所做的功，也稱電功，電能＝電功率×?xí)r間。

　　13.什么叫電路及電路的組成部分?

　　最簡單的電路是由電源Ｅ（發(fā)電機(jī)、電池等）負(fù)載Ｒ（用電設(shè)備如電燈、電動(dòng)機(jī)等）、聯(lián)接導(dǎo)線（金屬導(dǎo)線）和電氣輔助設(shè)備（開關(guān)、儀表等）組成的閉合回路。

　　14.串聯(lián)電路:

　　把若干個(gè)電阻或電池一個(gè)接一個(gè)成串地聯(lián)接起來，使電流只有一個(gè)通路，也就是把電氣設(shè)備首尾相聯(lián)，叫串聯(lián).

　　15.并聯(lián)電路:

　　把若干個(gè)電阻或電池相互并排地聯(lián)接起來，也可以說將電氣設(shè)備的頭和頭、尾和尾各自相互連在一起，使電流同時(shí)有幾個(gè)通路叫并聯(lián)。

　　16.電容器、電容量:

　　凡是由兩個(gè)平行金屬導(dǎo)體中間用絕緣體隔開，就組成一個(gè)電容器。金屬板稱為極板，中間絕緣體叫介質(zhì)。

　　當(dāng)電容器與電源接通后，會(huì)在兩個(gè)極板上各自積累大小相等、電性相反的電荷（通常叫做充電）。這樣兩極板之間就形成電壓。我們把這兩個(gè)極板上積累的電荷量與極板間電壓值的比值，叫做電容器的電容量。簡稱電容。常用“Ｃ”表示，單位是法，用符號“Ｆ”表示。實(shí)用中有微法（符號為μF）、皮法（符號是PF）,這些單位的關(guān)系如下：

　?。狈ǎ‵）＝１０6微法（μF）、1微法(μF)=106皮法(PF)、電容量(C)＝電量(Q)／電壓(V)

　　電容器在電路中容量越并越大，越串越小。

　　17.互感現(xiàn)象:

　　兩個(gè)線圈放在一起時(shí)，當(dāng)一個(gè)線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，另一個(gè)線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。通常變壓器就是利用這個(gè)現(xiàn)象來制作的。

　　18.功率因素:

　　功率因素是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)=有功功率/視在功率，其大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，功率因素低，說明電路中用于交變磁場吞吐轉(zhuǎn)換的無功功率大。從而降低了設(shè)備的利用率，增加線路供電損失。

　　19.三相交流電路:

　　在磁場中放置三組匝數(shù)相同彼此在空間相距120度的線圈,當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并以勻速按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每相繞組依次被磁力線切割，就會(huì)在三個(gè)線圈中分別產(chǎn)生頻率相同、幅值相等的正弦交流電動(dòng)勢eA、ｅＢ、ｅＣ，三者在相位上彼此相差120度，此即為三相交流電路。

　　20.三相三線制供電及三相四線制供電:

　　三相三線制是三相交流電源的一種連接方式，從三個(gè)線圈的端頭引出三根導(dǎo)線，另將三個(gè)線圈尾端連在一起，又叫星形接線，這種引出三根導(dǎo)線供電叫三相三線制。在星形接線的三相三線制，除從三個(gè)線圈端頭引出三根導(dǎo)線外，還從三個(gè)線圈尾端的連接點(diǎn)上再引出一根導(dǎo)線，這種引出四根導(dǎo)線供電叫三相四線制。

　　21.什么叫相線（或火線）及什么叫中線（零線）？

　　從中點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫中線或零線。從三個(gè)端頭引出的導(dǎo)線叫相線或火線。

　　22.什么叫相電壓、線電壓？什么叫相電流、線電流？

　　每相線圈兩端的電壓叫相電壓。通常用ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ分別表示。端線與端線之間的電壓稱為線電壓。一般用ＵＡＢ、ＵＢＣ、ＵＣＡ表示。凡流過每一相線圈的電流叫相電流，流過端線的電流叫作線電流。星形接線的線電流與相電流是相等。

　　23.什么叫三相交流電路的三相負(fù)載星形聯(lián)接？

　　將三相負(fù)載的一端分別接在三相電源的Ａ、Ｂ、Ｃ上，另一端一起接在中點(diǎn)上，即為星形聯(lián)接。用符號“Ｙ”表示，中點(diǎn)用字母“Ｏ”表示。

　　24.三相負(fù)載星形聯(lián)接的線電壓、相電壓、線電流和相電流如何計(jì)算？

　　根據(jù)矢量方法，星形聯(lián)接中兩根相線之間的線電壓是兩個(gè)相電壓的矢量差。由數(shù)學(xué)關(guān)系，可以求得線電壓與相電壓的關(guān)系為：Ｕ線＝√３Ｕ相。星形聯(lián)接時(shí)，每相線圈與電源端線串接，所以線電流等于相電流。

　　25.三相負(fù)載三角形聯(lián)接法的線電壓、相電壓、線電流和相電流如何計(jì)算？

　　將三相線圈按頭尾的次序，依次連接組成閉合三角形，叫三角形聯(lián)接法。由于每相線圈直接并接在電源的兩相之間，所以線電壓就等于相電壓，同時(shí)根據(jù)矢量方法，三角形連接時(shí)線電流不等于相電流，其關(guān)系為；Ｉ線＝√３Ｉ相。在實(shí)際生產(chǎn)中，三角形聯(lián)接的三相負(fù)載都是對稱相等的。

　　26.為什么低壓電網(wǎng)中普遍使用三相四線制？

　　因?yàn)橛眯切温?lián)接的三相四線制，可以同時(shí)提供兩種電壓值，即線電壓和相電壓。既可提供三相動(dòng)力負(fù)載使用，又可提供單相照明使用。

　　27.怎樣計(jì)算三相負(fù)載的功率？

　　在三相交流電路中，不管負(fù)載是星形接法還是三角形接法，總的有功功率等于各相有功功率之和。因此當(dāng)三相負(fù)載對稱相等時(shí)，三相有功功率等于三倍單相有功功率。如果遇到三相負(fù)載不對稱時(shí)，則分別計(jì)算出各相功率，三相總功率等于各項(xiàng)功率之和。

　　28.什么叫變壓器？它有什么用處？

　　在交流電路中將電壓升高或降低的設(shè)備叫變壓器。變壓器能把任一數(shù)值的電壓轉(zhuǎn)變成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿足電能的輸送、分配和使用要求。

　　29.變壓器由哪些部分組成？

　　變壓器主要由鐵芯、線圈組成。此外還有油箱、油枕、絕緣套管及分接開關(guān)等。

　　30.變壓器油有什么用處？

　　變壓器油的作用有：絕緣作用；散熱作用；消滅電弧作用。