电工基本知识

　　详细内容：

　　发布时间：[2010/6/19]

　　1.电的形成及特性:

　　物体互相摩擦，就产生带电现象。例如用梳子梳头发，梳子就有吸引纸屑的能力，说明梳子带了电。自然界的一切物体都是由原子组成的，原子是由原子核和围绕原子核运动的电子组成。原子核带正电，电子带负电，正负电荷之间存在相互作用力。在正常情况下，正负电荷相互中和，对外不显电性。但如果由于某些原因（例如摩擦）使物体失去（或得到）电子，则物体就带了电。

　　电的特性：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

　　2.电场及其特性.电场强度:

　　带电物体相斥或者相吸作用力的范围，叫做电场。电场具有两种特性：

　　（１）凡带电体位于电场中，都要受到电场力的作用；

　　（２）一旦带电体受到电场作用时，电场要作功。通常，把电荷在电场中某一点所受的力与它所具有的电量的比值，叫做该点的电场强度。

　　3.导体、绝缘体、半导体

　　凡是原子核对电子的吸引力小，电子容易移动的物体称导体。如铜、钛、铁、铝等。

　　原子核对电子的吸引力很大，电子不容易移动称为绝缘体。如橡皮、玻璃、云母、陶瓷、油、塑料等。

　　导电性能介于导体和绝缘体之间的物体称半导体。如硅、锗、氧化亚铜等。

　　导电的电阻率在10-2~1欧·毫米2／米之间；绝缘体电阻率很大，约在1012~1022欧·毫米2／米之间，而半导体的电阻率则在10~1012·毫米2／米之间。

　　4.直流电与交流电

　　直流电指电流方向一定且大小不变的电流。如干电池，蓄电池等。直流发电机供的电等。

　　交流电指方向和大小随时间变化的电流。工农业生产所用的动力和照明电，大多数是交流电。

　　交流电指在任一时刻的数值称瞬间时值，在一周期中出现的最大瞬时值称最大值。

　　5.电流与电流强度

　　物体里的电子在电场力作用下，有规则地向一个方向移动，就形成了电流。

　　电流的大小用电流强度“Ｉ”表示。通常用安培作为电流强度的单位。

　　１安培表示在导线横截面上，每秒钟有642亿个电子流过。

　　安培简称“安”，用字母“Ａ”表示，有时采用更大或更小的单位：千安、毫安、微安，这些单位之间关系如下：

　　1千安（ＫＡ）＝1000安（Ａ）

　　1安（Ａ）＝1000毫安（ｍＡ）

　　1毫安（ｍＡ）＝1000微安（μＡ）

　　6.电压与电动势

　　使电荷作有规则的移动；必须在电路两端有一个电位差，也称为电压。用符号“Ｕ”表示。

　　电压以伏特为单位，常用字母“Ｖ”表示。有时采用比伏特更大或更小的单位千伏、毫伏、微伏，它们之间的关系为：

　　1千伏（ＫＶ）＝1000伏（Ｖ）

　　1伏（Ｖ）＝1000毫伏（ｍＶ）

　　1毫伏（ＫＶ）＝1000微伏（μＶ）

　　一个电源（如发电机、电池等）能够使电流持续不断沿电路流动，就是因为它能使电路两端维持一定的电位差，这种使电路两端产生和维持电位差的能力，就叫电源的电动势。电动势用“Ｅ”表示，单位也是伏。

　　在电路中把参考点的电位定为零电位，高于参考点的电位是正电位，低于参考点的电位负电位。

　　7.电阻、电阻大小的决定因素:

　　电子在物体内移动所遇到的阻力叫电阻，电阻的单位是欧姆简称欧，用字母“Ω”表示，为计算方便，常以兆欧、千欧、毫欧为单位。它们的关系如下：

　　1兆欧（ＭΩ）＝1000千欧（ＫΩ）

　　1千欧（ＫΩ）＝1000欧（Ω）

　　1欧（Ω）＝1000毫欧（ｍΩ）

　　各种材料具有不同的电阻，电阻大小与导线的材料、长短、横截面积有关。为区分不同材料的电阻，通常用电阻率来表示，电阻率是指横截面积为１ｍｍ2，长度为１米的这样一根导线的电阻数值。电阻率用“ρ”常用材料的电阻率温度为２０摄氏度时，

　　ρ银＝0.0165ρ铜＝0.0175ρ铝＝0.0283

　　ρ钨＝0.0548ρ铁＝0.0978ρ铅＝0.0222

　　8.温度变化对导体的电阻的影响:

　　一般金属导体如铜、铝，电阻是随温度升高而增大。有的材料，如热敏电阻及绝缘材料的电阻随温度升高会减少。所以，在准确测量或计算导线电阻时，必须注意温度对电阻值的影响。

　　9.欧姆定律:

　　我们知道任何导体都有一定的电阻，在导体两端加上电压，导体中就有电流。那么电流与电压、电阻之间有什么规律呢？实践证明，电路中电压越高电流就越大，电路中电阻越大电流就越小。用公式表示如下

　　电流＝电压／电阻Ｉ＝Ｕ／Ｒ

　　电流、电压、电阻之间的这种规律就叫做欧姆定律。

　　10.什么叫短路、断路？

　　电流不经过电气设备而由电源直接回到电源另一端，导致电路中电流猛烈加大，这就叫短路。如果将电路的回路切断或发生断线，电路中电流不通，就叫做断路。

　　11.什么叫电功率？

　　电功率是单位时间内电流所做的功。电功率的单位是瓦特，简称“瓦”用符号“Ｗ”表示。

　　电功率＝电压×电流Ｐ＝Ｕ×I

　　12.什么叫电能如何计算消耗的电能？

　　电功率是指在单位时间内电流所做的功，而电能是指一段时间内所做的功，也称电功，电能＝电功率×时间。

　　13.什么叫电路及电路的组成部分?

　　最简单的电路是由电源Ｅ（发电机、电池等）负载Ｒ（用电设备如电灯、电动机等）、联接导线（金属导线）和电气辅助设备（开关、仪表等）组成的闭合回路。

　　14.串联电路:

　　把若干个电阻或电池一个接一个成串地联接起来，使电流只有一个通路，也就是把电气设备首尾相联，叫串联.

　　15.并联电路:

　　把若干个电阻或电池相互并排地联接起来，也可以说将电气设备的头和头、尾和尾各自相互连在一起，使电流同时有几个通路叫并联。

　　16.电容器、电容量:

　　凡是由两个平行金属导体中间用绝缘体隔开，就组成一个电容器。金属板称为极板，中间绝缘体叫介质。

　　当电容器与电源接通后，会在两个极板上各自积累大小相等、电性相反的电荷（通常叫做充电）。这样两极板之间就形成电压。我们把这两个极板上积累的电荷量与极板间电压值的比值，叫做电容器的电容量。简称电容。常用“Ｃ”表示，单位是法，用符号“Ｆ”表示。实用中有微法（符号为μF）、皮法（符号是PF）,这些单位的关系如下：

　　１法（F）＝１０6微法（μF）、1微法(μF)=106皮法(PF)、电容量(C)＝电量(Q)／电压(V)

　　电容器在电路中容量越并越大，越串越小。

　　17.互感现象:

　　两个线圈放在一起时，当一个线圈的电流发生变化时，另一个线圈中就会产生感应电动势，这种现象叫互感现象。通常变压器就是利用这个现象来制作的。

　　18.功率因素:

　　功率因素是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数=有功功率/视在功率，其大小与电路的负荷性质有关，功率因素低，说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大。从而降低了设备的利用率，增加线路供电损失。

　　19.三相交流电路:

　　在磁场中放置三组匝数相同彼此在空间相距120度的线圈,当转子由原动机带动，并以匀速按顺时针方向转动时，每相绕组依次被磁力线切割，就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势eA、ｅＢ、ｅＣ，三者在相位上彼此相差120度，此即为三相交流电路。

　　20.三相三线制供电及三相四线制供电:

　　三相三线制是三相交流电源的一种连接方式，从三个线圈的端头引出三根导线，另将三个线圈尾端连在一起，又叫星形接线，这种引出三根导线供电叫三相三线制。在星形接线的三相三线制，除从三个线圈端头引出三根导线外，还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线，这种引出四根导线供电叫三相四线制。

　　21.什么叫相线（或火线）及什么叫中线（零线）？

　　从中点引出的导线叫中线或零线。从三个端头引出的导线叫相线或火线。

　　22.什么叫相电压、线电压？什么叫相电流、线电流？

　　每相线圈两端的电压叫相电压。通常用ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ分别表示。端线与端线之间的电压称为线电压。一般用ＵＡＢ、ＵＢＣ、ＵＣＡ表示。凡流过每一相线圈的电流叫相电流，流过端线的电流叫作线电流。星形接线的线电流与相电流是相等。

　　23.什么叫三相交流电路的三相负载星形联接？

　　将三相负载的一端分别接在三相电源的Ａ、Ｂ、Ｃ上，另一端一起接在中点上，即为星形联接。用符号“Ｙ”表示，中点用字母“Ｏ”表示。

　　24.三相负载星形联接的线电压、相电压、线电流和相电流如何计算？

　　根据矢量方法，星形联接中两根相线之间的线电压是两个相电压的矢量差。由数学关系，可以求得线电压与相电压的关系为：Ｕ线＝√３Ｕ相。星形联接时，每相线圈与电源端线串接，所以线电流等于相电流。

　　25.三相负载三角形联接法的线电压、相电压、线电流和相电流如何计算？

　　将三相线圈按头尾的次序，依次连接组成闭合三角形，叫三角形联接法。由于每相线圈直接并接在电源的两相之间，所以线电压就等于相电压，同时根据矢量方法，三角形连接时线电流不等于相电流，其关系为；Ｉ线＝√３Ｉ相。在实际生产中，三角形联接的三相负载都是对称相等的。

　　26.为什么低压电网中普遍使用三相四线制？

　　因为用星形联接的三相四线制，可以同时提供两种电压值，即线电压和相电压。既可提供三相动力负载使用，又可提供单相照明使用。

　　27.怎样计算三相负载的功率？

　　在三相交流电路中，不管负载是星形接法还是三角形接法，总的有功功率等于各相有功功率之和。因此当三相负载对称相等时，三相有功功率等于三倍单相有功功率。如果遇到三相负载不对称时，则分别计算出各相功率，三相总功率等于各项功率之和。

　　28.什么叫变压器？它有什么用处？

　　在交流电路中将电压升高或降低的设备叫变压器。变压器能把任一数值的电压转变成频率相同的我们所需的电压值，以满足电能的输送、分配和使用要求。

　　29.变压器由哪些部分组成？

　　变压器主要由铁芯、线圈组成。此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开关等。

　　30.变压器油有什么用处？

　　变压器油的作用有：绝缘作用；散热作用；消灭电弧作用。