电气基础知识(强电 弱电)课件.ppt

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1、电气基础知识,强电和弱电,什么是强电和弱电,强电和弱电从概念上讲，一般是容易区别的，主要区别是用途的不同。强电是用作一种动力能源，弱电是用于信息传递 具体而言，它们大致有如下区别： （1）交流频率不同 强电的频率一般是50Hz（赫），称“工频”，意即工业用电的频率：弱电 的频率往往是高频或特高频，以KHz（千赫）、MHz（兆赫）计。 （2）传输方式不同 强电以输电线路传输，弱电的传输有有线与无线之分。无线电则以电磁波 传输。,3）功率、电压及电流大小不同 强电 功率以 KW（千瓦） MW（兆瓦）计 电压以 V（伏） KV（千伏）计 电流以 A（安） kA（千安）计弱电 功率以 W（瓦） mW（

2、毫瓦）计 电压以 V（伏） mV（毫伏）计 电流以 mA（毫安） uA（微安）计因而其电路可以用印刷电路或集成电路构成。 当然，强电中也有高频（数百KHz）与中频设备，但电压较高，电流也较大。又如手电筒与电动剃须刀虽然电压很低，功率及电流很小，仍属强电。由于现代技术的发展，弱电己渗透到强电领域，如电力电子器件、无线遥控等，但这些只能算作强电中的弱电控制部分，它与被控的强电还是不同的。 弱电是针对强电而言，其对象主要是信息，即信息的传送和控制，其特点是电压低、电流小、功率小、频率高，比如，弱电工程包括通信网络工程、电视工程、消防工程、保安工程、影像工程等等和为上述工程服务的综合布线工程。,欧姆定

3、律 电压 voltage 电流: .电流的微观表式 电流的基本计算式 电流的方向 电流形成的原因 电流产生的条件 电流的单位安培 电流的测量电流表 电流的三种效应,关于强电知识,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,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律.,年月欧姆发表论文，把欧姆定律改写为：x=ksa/ls为导线的横截面积，表示电导率为导线两端的电势差，为导线的长度，表示通过的电流强度。如果用电阻l=l/ks代入上式，就得到x=a/l这就是欧姆定律的定量表达式，即电路中的电流强度和电势差成正而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号表

4、示。欧姆定义为电位差为伏特时恰好通过以安培电流的电阻。欧姆定律公式：I=U/R其中：I、U、R三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。,电压 voltage,两点间电场强度的线积分。电压代表电场力对单位正电荷由场中一点移动到另一点所做的功。在国际单位制中其单位为伏特(V)。电压的定义公式为式中Uab代表a点与b点之间的电压,E 为电场强度,dl为积分路径上的线元。如果上式为正值，则Uab为自a到b的电压降落（简称压降）；若上式为负值,则Uab为电压升高（简称压升）。 在一静电场中，每一点对指定的参考点有一定的电位，两点之间的电压就是它们的电位差。即 Uaba-b 式中a、b分

5、别为a点和b点的电位。两点间的电压或电位差与电位参考点的选择无关。 在时变电磁场中，电场不仅有库仑定律所描述的库仑电场，还有由电磁感应所产生的感应电场。感应电场的路积分值因路径而异，即两点间沿不同路径可以有不同电压。电工设备中一种绝缘结构通常只能承受小于某规定数值的电压，否则将导致绝缘击穿而损坏。在导体中的电流密度随着电场强度的增加而变大。若电压过高将使温度急剧升高亦可能造成损坏。反之，电压不足又使设备不能正常运行甚至造成事故。,电 流,电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I），是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过一库仑的电量称为一安培（A）。安培是国际

6、单位制中所有电性的基本单位。 除了A，常用的单位有毫安（mA）及微安(A) 换算为 1A=1000mA 1mA=1000A,电流的微观表达式 I = nesv,式中的n表示单位体积内的自由电荷数，e是电子的电量，s为导体横截面积，v为自由电子定向移动的速率。,电流的基本计算式,I=C/T=U/R,电流的方向,物理上规定电流的方向是正电子的流动方向或者负电子的流动的反方向 一般情况下，电子指的是负电子，除非特别说明是正电子,电流形成的原因,电压是使电路中电荷定向移动形成电流的原因.,电流产生的条件,1、必须具有能够自由移动的电荷。2、导体两端存在电压（要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源）。

7、,电流的单位安培,电流单位安培，它的定义是：安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于210-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准，1960年第十一届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。,电流的测量电流表,使用电流表时都有哪些要求 1.电流表的符号: -A - 电流表的使用方法 1.电流表要串联在电路中 2.正负接线柱的接法要正确:电流从正接线柱流入,从负接线柱流出. 3.被测电流不要超过电流表的量程. 4.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上. 1.确认目前

8、使用的电流表的量程. 2.确认每个大格和每个小格所代表的电流值.先试触,出现问题时先解决. (1)指针不偏转: (2)指针偏转过激,超过满刻度又被弹回, (3)指针偏转很小, (4)指针反向偏转.,电流的三种效应,1.热效应2.磁效应3.化学效应4.物理效应,电的单位换算,一平方厘米等于0.000001立方米=10(-6)立方米 物理量 单位 公式 名称 符号 名称 符号 质量 m 千克 kg m=pv 温度 t 摄氏度 C 速度 v 米秒 m/s v=s/t 密度 p 千克米 kg/m p=m/v 力（重力） F 牛顿（牛） N G=mg 压强 P 帕斯卡（帕） Pa P=F/S 功 W 焦

9、耳（焦） J W=Fs 功率 P 瓦特（瓦） w P=W/t,电的单位换算,电流 I 安培（安） A I=U/R 电压 U 伏特（伏） V U=IR 电阻 R 欧姆（欧） R=U/I 电功 W 焦耳（焦） J W=UIt 电功率 P 瓦特（瓦） w P=W/t=UI 热量 Q 焦耳（焦） J Q=cm(t-t) 比热 c 焦（千克C） J/(kgC) 真空中光速 3108米秒 g 9.8牛顿千克 15C空气中声速 340米秒 安全电压 不高于36伏,强电回路,什么是回路?,这是电学问题,所谓回路就是一个电路中能形成电流,导线从电源开始,经过用电器,开关之类又回到电源,一个电路中可有多个回路,形

10、象的说回路就象是个圆,由导线,电源,开关,用电器围成的一个圆,故叫回路,(电流可从一点经回路回到原来的那点),电功率的计算公式,电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（86）/21（安），而不是4安。因此功率是818（瓦）。 另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1122（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。,