电气基础知识

电气基础知识 一、 电路基础知识： 1、 电流和电路： 电流：是电荷有规则的定向运动，通常以正电荷的运动方向作为电流方向。 直流电流：大小和方向不随时间变化的电流为直流电流。 交流电流：大小和方向随时间作周期性变化的为交流电流。 电流强度：电流的大小称为电流强度，单位：安培。 每秒通过某一截面的电荷量的多少叫电流强度。 I=Q库仑/T秒（安培） 电路：就是电流所流经的路径；电路是由电流、负载、控制电器、导线连接组成的。电路的三种状态：通路、断路、短路。 2、 电位、电压、电动势 电位：电场力把单位正电荷由电场中某一点移到参考点所做的功叫该点的电位。 电压：电场力把单位正电荷由高电位点移到低电位点所做的功叫做两点间的电压（电位差）。 电动势：电场力把单位正电荷从低电位点移到高电位点所做的功叫电动势。 3、 导体、绝缘体、电阻 导体：是容易导电的物体，即是能够让电流通过； 绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。 电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，不同材料的导体，对电流的阻碍作用不相同，同一材料导体的电阻与导体的截面积成反比，与导体的长度成正比。 R=ρ.L/S(ρ为电阻系数) 4、 欧姆定律：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本是I=U/R。欧姆定律由乔治·西蒙·欧姆提出，为了纪念他对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。 5、 电功、电功率、电流热效应 电功：电能转换成其它形式的能时，电流都要做功，电流所做的功叫电功。 A=IUt=I2Rt(焦耳) 电功率：单位时间电流所做的功叫电功率 P=A/t=UI=I2R（瓦特） 电流热效应：电流通过导体所产生热量的这种现象称电流热效应。 Q=0.24I2Rt 6、 串、并联电路 串联电路：同一电流通过几个电阻的电路叫串联电路。串联电路电流相等，电路端电压与电阻成正比。串联电路总电阻R=R1+R2+R3+……，串联电阻可起到分压、限流作用。 并联电路：将电阻两端分别连接在一起叫做电阻并联电路。并联电路电压相等，总电流等于电阻电流之和。总电阻1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……，并联电阻可用在分流电路中。 二、 电与磁 1、磁场：磁铁周围对另一个运动电荷或铁磁体具有作用力的这个空间叫做磁场。磁场可用磁力线来表示，磁力线的方向就是磁场的方向。 磁力线具有以下特点： 1） 磁场外部磁力线的方向总是从N极出发回到S极，而在磁铁内部则是由S极到N极，磁力线进出表面总是垂直的、闭合而不中断的。 2） 磁力线根数多少和磁场强度成正比，磁力线的疏密可以用来表示磁场强弱。 3） 磁力线是互不相交的。 2、电流的磁效应：通电导体周围磁场的强弱与导体电流大小有关，电流产生磁场这一现象叫做电流磁效应。 1）通电导体的磁场及右手螺旋定则：　用右手握住导线，大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电，电流的方向，在导线中是由正极流到负极)，其余四指弯曲所指的方向，即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向。系安全中产生磁场的强弱除了与电流大小有关外，还与线圈的匝数多少及磁力线通过磁路中不同物质性质有关。 2）电流磁效应的应用：电磁式仪表、电磁吸盘等 3、磁场对电流的作用（左手定则）：左手定则说明了磁场方向、电流方向和磁场力方向。伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。F=BILSINα 4、磁通与磁感应强度 磁通：是表示与磁力线垂直的一定面积内的磁力线总数。φ=B.S(WB) 磁感应强度:是表示导磁材料单位面积内磁力线根数多少的物理量.  B=Φ/S 5、导磁率：是物质导磁能力的大小。μ=B/H  H=IN/L(线圈长度) 真空导磁率：4Π*10-7（H/米） 电工钢2.8*10-3（H/米） 6、磁路：是磁通的闭合回路，依据电磁感应原理工作的电气设备如电机、变压器、各种电磁铁都带有不同类型的磁路。磁路是由线圈和铁芯组成的。 7、 磁路的磁阻和磁路的欧姆定律 1）磁阻：就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。磁路中磁阻的大小与磁 路的长度l成正比，与磁路的横截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关。m 为磁导率，单位H/m，长度l和截面积S的单位分别为m和㎡。因此，磁阻Rm的单位为1/亨(H-1)。由于磁导率 m 不是常数，所以Rm也不是常数。 2）磁路欧姆定律：在磁路中，当磁阻不变时，磁路中的磁通Φ等于作用在该磁路上的磁动势 F除以磁路的磁阻Rm，这就是磁路的欧姆定律。φ=IN/RM Rm是磁阻，单位为安培匝每韦伯，或匝数每亨利。 F是磁动势，单位为安培匝。 Φ是磁通量，单位为韦伯。 8、 电磁感应： 1） 产生感应电动势的条件：磁场、磁通变化 2） 直导体感应电势与右手定则（发电机）：将右手伸直，手掌迎着磁力线，拇指与四指垂直，在一个平面上，拇指指向导体运动的方向，四指所指即为感应电势的方向。E=blvsinα=nblvsinα 3） 线圈中的感应电势与楞次定律：感生电势的方向总是使感应电流产生的磁通反对原来磁通的变化。运用楞次定律时用右手拇指阻止原磁通的变化，其原磁通减少，拇指与原磁通方向一致，若原磁通增加时，拇指所指的方向与原磁通方向相反。 E=-N. ΔΦ/Δt 9、 自感、互感、涡流 1） 自感：线圈本身会产生感应电势的这个现象。 2） 互感：是连个线圈之间发生的电磁感应现象。 3） 涡流：是电磁感应的另一种形式，它是在整块铁芯内产生感应电势，因而在铁芯中出现的旋涡状电流。 移动电动设备安全要求 手持式电动设备安全要求： 1、 辨认铭牌，检查工具或设备的性能是否与使用条件适应； 2、 检查防护罩、防护盖、手柄、防护装置等有无损伤、变形或松动； 3、 检查电源开关是否失灵，是否破损，是否牢固，接线有无松动； 4、 电源线应采用橡皮绝缘软电缆，单相三芯，三相四芯，电缆不得有破损或龟裂，中间不得有接头； 5、 Ⅰ类设备应有良好接零或接地措施，且保护导线应与工作零线分开，保护线应采用1.5平方以上的多股软铜线，且保护零线（地线）最好与相线、工作零线在同一护套内； 6、 使用Ⅰ类手持工具应配合绝缘用具，并根据用电特征安装漏电保护器或采用电气隔离及其它安全措施； 7、 绝缘电阻合格：带电部分与可能及导体之间的绝缘电阻：Ⅰ类不低于2M, Ⅱ类不低于7M； 8、 装设合格的短路保护装置； 9、 Ⅱ、Ⅲ类手持电动工具维修后不得降低原，确保安全技术指标； 10、用完后及时切断电源，并妥善保管。 交流电焊机安全要求 1、 安装前应检查弧焊机是否完好，绝缘电阻是否合格，一次不低于1M，二次不低于0.5M； 2、 弧焊机应与安装环境条件相适应，安装在干燥、通风场所，不应安装在易燃易爆、有腐蚀性气体、有严重粉尘或剧烈震动的环境，并应避开高温、水池，室外使用应采取防雨雪、防尘土措施，工作地点远离易爆物品，下方有可燃物品时应采取适当安全措施； 3、 一次电压应与电源电压相符合，接线正确，采用端子排接线，多台焊机尽量均匀地分接于三相电源，以尽量保持三相平衡； 4、 弧焊机一次熔断的熔体的额定电流略大于弧焊机的额定电流即可，但应小于电源导线的允许电流； 5、 二次线长度，一般不应超过20~30M； 6、 焊机外壳应接零或接地； 7、 焊机二次侧、焊钳、连接线不得接零（接地），二次侧的另一条线也只能一点接零或接地，以防止部分焊接电流经其它导体构成回路； 8、 移动焊机必须停电进行检修。 交流电路 1、什么叫交流电？就是电流或电势的大小和方向都是随时间变化而作周期性变化的。 2、交流电的三要素：最大值（有效值）、频率（周期）、初相角 3、交流电的最大值与有效值的关系：Em=1.414E 4、有效值：是用两个相同的电阻分别通入交流或直流，在相同的时间，电流在电阻上产生热量相等时，则直流电的量值就称为交流电的有效值。 5、交流电的纯电阻电路，相位相同，平均功率P=IU=I2R 6、纯电感电路：电压要超前电流900 7、感抗与电流关系：XL=2∏fl  I=U/XL 8、无功功率：QL=UI=XLI2=U2/XL，有功功率为零; 9、纯电容电路：电流要超前电压900 10、电容的容抗与电流：Xc=1/2∏fc  I=U/ XC 11、功率：Qc=UIc=XcIc2=U2/Xc 12、电阻与电感的串联电路： 阻抗：RL=  R2+XC2 功率：P=UICOSΦ    QL=UISinΦ    S=UI