电工必背知识

1 1、电流、电流 单位时间内通过导体横截面的电荷量，叫电流，通常用 I 代表电流，表达式 Q 是I ，单位是“安培” ，简称“安” ，符号“A” 。Q 为电荷量，单位库仑（C） ， t t 为时间，单位秒（s） 。电流的方向就是正电荷定向流动的方向。 2 2、电位、电压、电动势、电功、电位、电压、电动势、电功 电位电位： 静电力将单位正电荷从某点移到参考点所做的功与电荷量的比值。 常 用字母 V 表示，单位是伏特（V） 。计算某点的电位，可以从该点出发，通过一定 路径绕行到零电位点，该点的电位就等于此路径的电压、电动势的代数和。 电功电功： 电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程。 公式 2U 2W UIt  I Rt t 国际单位： 焦耳(J)常用单位：千瓦时 （kW·h）为 R 关系： 1 度=1kW h  3.6106J 电压电压： 静电力将单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功与电荷量 的比值。常用字母U 表示，单位是伏特（V） 。电压的实际方向是从高电位指向低 电位。用 U ab 表示，公式：U ab  W abV a V b ，W ab 为电场力做的功，Q 为电荷量。 Q 直流电压 用 U 表示，交流电压的瞬时值用 u 或 u（t）表示。 电动势电动势： 非静电力单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功与电荷量 的比值， 用来反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电 源两端产生电压。 在电路中， 电动势常用 E 表示。 单位是伏 （V） 。 公式是：E  W Q 电动势的实际方向规定为由低电位端指向高电位端。 对于给定的电源来说，不管外电阻是多少，电源的电动势总是不变的，而 电源的路端电压则是随着外电阻的变化而变化的，它是表征外电路性质的物理 量，与电源两端电压的方向相反。 3 3、电阻、电阻 电阻电阻（Resistance，通常用“R”表示） ，是一个物理量，在物理学中表示导 体对电流阻碍作用的大小。单位是欧姆（Ω） 电阻定律电阻定律：导体的电阻大小与它本身的物理条件有关。在温度不变时，导体 l 的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。公式为R ，R 为电阻， S 单位欧姆Ω，l 为导体长度，单位为米 m,S 为导体的横截面积，单位平方米 M2， 为导体在 20℃时的电阻系数，单位是•M。 电阻温度系数电阻温度系数： 导体温度每升高 1℃时， 电阻所变动的数值与原来阻值之比。 用表示。 如果温度为t 1 时， 导体的电阻为R 1 ， 在温度为t 2 时， 导体的电阻为R2， 则电阻的温度系数为 R 2  R 1，即R 2  R 1 1 t 2 t 1  R 1(t2 t 1) 4 4、欧姆定律、欧姆定律 部分电路的欧姆定律部分电路的欧姆定律：在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电电 U 压成正比，跟导体的电阻阻值成反比。公式是I  R 全电路欧姆定律全电路欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路 E 的电阻之和成反比。 公式是I  I 表示电路中电流，E 表示电动势，R 表 Rr 示外总电阻，r 表示电源内阻。 R 两端的电压称外电路上的电压降，用 UAB表示，也称端电压。电源内阻 r 上的电压降叫内电路电压降，用 U 表示。得出U AB  E  Ir 5 5、焦耳定律、焦耳定律 焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通 过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间 成正比。 公式为：Q  I2Rt其中 Q 指热量，单位是焦耳（J） ，I 指电流，单位是安培 （A） ，R 指电阻，单位是欧姆（Ω） ，t 指时间，单位是秒（s） 6 6、电功率、电功率 电功率就是电流在单位时间内做的功，即在一段时间内，电路产生或消耗 WU2 的电能与时间的比值。 常用 P表示电功率。 单位是瓦特 W。 公式是P UI , tR 如果 t 的单位为小时 h，电功 W 单位为千瓦.时，如果 t 单位为秒 s，电功 W 单位 为焦耳 J。一段电路上的电功率，与这段电路两端电压和电路中的电流成正比。 二、简单直流电路二、简单直流电路 电阻的串联电路电阻的串联电路 ①串联电路各处电流相等I  I 1  I 2 ，②总电压等于各电阻分电压之和 U U 1 U 2 ，③等效电阻等于各电阻之和R  R 1  R 2 ，④各电阻上分电压与其电 阻成正比， 即电阻大分得的电压大U 1 U R 1 R 2 R 1U 2 U叫分 R 1  R 2 R 1  R 2 R 1  R 2 压比，它决定了 R1 分得的电压占总电压的比例。⑤串联电路消耗的总功率等于 各个电阻所消耗的功率之和P  P 1  P 2 电阻的并联电路电阻的并联电路 ①支路电压等于总电压U U 1 U 2 U 3 ， ②整个电路上消耗的总功率等于各 支路上消耗的功率之和P  P 1  P 2  P 3 ,③并联电路的总电流等于各支路电流之 和 I  I 1  I 2  I 3 ,④电阻并联支路的总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和 1111R R ,如果并联支路就是两个电阻并联，总电阻为R 12,也叫 RR 1 R 2 R 3 R 1  R 2 积 除 和 。 ⑤ 并 联 电 路 中 各 支 路 电 流 分 配 与 其 电 阻 成 反 比 I 1  I R 2 R 1I 2  I R 1  R 2 R 1  R 2 电阻的混联电路电阻的混联电路 等效电路图的画法:①首先，在原电路图中，给每个连接点标注一个字母。 ②其次， 按顺序将各字母沿水平方向排列， 待求端的字母至于始末两端。 ③最后， 将各电阻依次填入相应的字母之间。 导线的电阻和理想电流表的电阻可以忽略不 计，可以认为导线和电流表链接的两点是等电位。 电池的链接电池的链接 串联：E串 nEr 串 nr 串联电池组可以给用电器提供较高电动势，但是 用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。 并联：并联电池组的电动势和单个电池的电动势相等r 并  定电压小于单个电池电动势，而额定电流较大的用电器。 r 适用于额 n 电路中各点电位的计算电路中各点电位的计算 1、选好零电位点。 2、应用欧姆定律计算电路各电阻压降，选择待确定电位点到零电位点最简捷的 绕行路径。 3、列出选定路径上电压、电动势代数和方程。当电阻中电流方向与绕行方向一 致时电压值为正，当电源电动势的方向与绕行方向相反时电动势为正值，反之为 负。 三、复杂直流电路三、复杂直流电路 电压源电流源的等效变换电压源电流源的等效变换 1、电压源 基本概念： 电压源是由电动势E和内阻R 0 串联的电源的电路模型。U  EIR0 理想电压源（恒压源）的特点1、r 0  0 2、U  E 3、恒压源中的电流由外 电路决定。 2、电流源 基本概念：电流源是由电流 I S 和内阻 R 0 并联的电源的电路模型 I  I S  U R 0 理想电流源（恒流源）的特点 1、r 0