文档介绍：选煤电气基础知识
电能的应用,在生产技术上曾引起了划时代的革命。在现代工业、农业及国民经济的其它各个部门中,逐渐以电力作为主要的动力来源。工业上的各种生产机械主要是用电动机来驱动的。随着生产和科学技术发展的需要,电子技术得到高度发展和广泛应用,它对于社会生产力的发展,也起着变革性的推动作用,直接影响到人类的物质、文化生活。电能所以会得到广泛的应用,是因为其具有无可比拟的优越性,其优越性体现在:1、便于转换,包括与其它形式能源的转换(电能与热能、电能与机械能之间的转换)和电能之间的转换(整流器将交流电能转换为直流电能,振荡器将直流电能转换为交流电能);2、便于输送,电能可以方便的输送到远方,输电设备简单,输电效率高;3、便于控制,电能可以达到高度自动化控制。
电气(electrical,electrical power and equipment)是电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。电气知识对我们在生产、生活中的用电方式及用电安全有指导意义,尤其对于在工业生产的岗位上工作的人来讲,电气基础知识是必须掌握的。
第一节电路的基本概念和基本定律
一、电路
1、电路的定义:电路是电流的通路,各种电气装置的工作都是通过电路来实现的。包括电源、负载、导线和控制设备四个组成部分。
电源:电路中电能的来源,是将其它形式的能量转变成电能的装置,如:发电机,蓄电池。
负载:即用电设备。负载的功能是将电能转变成其它形式的能量。如:电动机,灯泡等。
导线:是连接电源与负载的装置。作用是传输电能和电信号。
控制设备:改变电路状态和保护电路不受损坏的装置,起到分配电能的作用。如:开关,熔断器等。
2、电路的作用:电能的传输和转换;电信号的传递和处理。
3、电路的基本物理量及其正方向:电路的基本物理量有电流、电压。
电流:电流是由电荷(带电粒子)有规则的定向运动而形成的。电流在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量。电流的方向是客观存在的,这里我们引入一个概念:
电位(electric potential)也叫做电势,是将单位正电荷从参考点移到另一点反抗电场力所做的功。电流的方向就是由高电位到低电位的指向。电流的单位是安培(A)。
电流的大小:电流的大小叫电流强度(简称电流),是指单位时间内通过导体横截面积的电荷量。每秒通过1库仑的电量称为1安培(A)。
电流的方向:规定正电荷移动的方向为电流的方向。
电流形成的原因:电压使电路中电荷定向移动形成电流。
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)。
电流的单位:千安(KA)、安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)。
1 KA=1000A; 1A=1000 mA ; 1 mA=1000μA
电流可分为直流电流和交流电流:大小和方向不随时间变化的电流叫直流电流;大小和方向随时间作周期性变化的电流叫交流电流。
:电压就是电位的差值,电压的方向规定由高电位端指向低电位端。电压的单位是伏特(V)。1KV=1000V
二、基本电路分析
1、电路的有载工作状态、开路与短路
有载工作状态:电路中有电源、负载,形成完整回路的状态。
开路也可称为断路,即电路中由于部件损坏或其它原因导致的电路不通。
短路是指在电路中存在电位差的两个端点因为某种原因没有通过电气部件直接连接在一起。短路通常是一种严重的事故,它可能发生在电路中的任何部位,但原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎,因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是很重要的安全措施。
2、电阻的串联和并联
(符号:R)表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。其国际单位为:欧姆(Ω),规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。
串联和并联
如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联,并且在这些电阻中通过同一电流,则这样的联接法就称为电阻的串联。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。
(如图1)
图1 图2
I
U
R1
R2
I
R2
U
R1
U1
U2
I1
I2
图1中两个串联电阻分别为U1=IR1=(R1∕R1+R2 )×U
U2=IR2 =(R2∕R1+R2)×U
如果电路中有两个或更多个电阻联接在两个公共的节点之间,则这样的联接法就称为电阻的并联。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。(如图2)
图2中两个串联电阻分别为I1=U∕R1=(R2∕R1+R2)×I
I2=U∕R2=(R1∕R1+R2)×I