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第一讲 平安用电根底学问
第一节 电路及其常用物理量
一、电路
(一)电路的组成及作用
电流所经过的途径称为电路(或称回路)。电路的作用是实现电能的传输与转换。
一般电路由电源、负载、开关与连接导线四个部分。
大地为参考点。其电位为零。对于电气设备与电子仪器。通常规定金属外壳或公共接点为零电位。因此,在电气设备安装中,为了保证平安,要求将电气设备的金属外壳接地,如电动机的外壳必需接地。
(三)电压
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1、什么是电压 电压又称为电位差。在电路中,随意两点都具有不同的位能。从而出现电位差。犹如水一样,水从水位高的地方向水位低的地方运动形成水流。所以,可以把电压理解为推动电子运动的“压力”,推动电子运动的力称为电场力。电压是衡量电场力作功本事大小的物理量。在电路中,电场力将单位电荷从一点挪动到另一点所做的功,称为该两点间的电压。用符号U表示。
3、电压的单位 计量电压的单位是伏特,简称伏,用符号V表示。计量高电压时用千伏,计量很低电压时用毫伏或微伏,它们之间的换算关系为:
1千伏(kV)=1000伏(V)=103伏(V)=106毫伏(mV)=109微伏(µV)
(四)电动势
1、什么是电动势 在电路中,电荷不断地从高电位流向低电位,则高电位处的电荷不断削减,低电位处的电荷不断增加。即两点间的电位差不断减小,最终,两点间的电位差为零。电荷就停顿流淌。那么,怎样才能使电荷不断地流淌呢?
在水路中,为了使水在水管中不断地流淌,需要水泵来维持确定的水位差。在电路中,电源内部具有一种外力,这种外力称为电源力,它能不断地将正电荷从低电位外挪动到高电位处。电源力挪动电荷而做功,电源力对电荷做功的大小,用电动势来衡量。即电源力将单位正电荷由电源负极移到电源正极所做的功,称为电源的电动势,用符号E表示。
2、电动势的方向与单位 在电源内部,电动势的方向是由电源负极指向电源正极,
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在电路为开路即空载时,电源的电压为空载电压,其值等于电源的电动势。
电动势的单位与电压的单位一样。
第二节 常用电路元器件
一、电阻、电容元件简介
(一)电阻器
在电路中,电阻器是最常见的电路元件,它的种类很多。以构造形式分,有固定电阻、可调电阻与电位器。
固定电阻器 可变电阻器 电位器 热敏电阻器
1.固定电阻器
⑴ 固定电阻器的分类:
按制作材料的不同可分为三大类:合金类、薄膜类、合成类。
按用处可分为6种类型:通用型、精细型、高阻型、高频型、高压型、半导体电阻。
⑵ 固定电阻器的技术指标
①标称系列值 在大多数电阻器上都标有阻值,这就是电阻器的标称阻值。通用型电阻的阻值系列如表4所示。选用电阻时,应在 标称值系列中选择,电阻的标称值为表中数值乘以10n (n为正、负整数)。
②额定功率 电阻器的额定功率也有标称值(见表5),选用电阻时,~。
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③精度(允许)误差 电阻器的实际值与标称值往往不完全符合,它们之间的相对误差值称为电阻的精度误差。电阻精度的允许误差表 示方法见表6。
表4 电阻器阻值标称系列值
表5 电阻器额定功率标称系列值
表6 电阻允许误差档次的符号表示法
⑶电阻器的标记方法
①文字符号直标法
电阻的类别:如表1、表2、表3所示。
标称阻值:阻值电位为Ω,KΩ,MΩ(通常“Ω”不标出)。
精度误差:一般电阻误差等级分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示+5%,+10%、+20%,精细电阻的误差等级的符号表示方法见表6。
②色环标记法
色环标记电阻可分为四环、五环标记方法。其中五环色标法常用于精细电阻,靠近电阻的腿端为第一色环,依次为第二、三色环,不同的环次与不同的颜色表示不同的含义。色环颜色所代表的数值与含义如图2与表7所示。
(a) (b)
(c)
图2 电阻的色环标记方法
表7 色标法中颜色代表的数值及意义
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2、电位器
⑴电位器的种类
电位器的种类繁多,用处各异。常见电位器的构造如图6-1-3所示。
⑵电位器的标称值见表4、表5。
3、电容器
电容器的种类很多,按构造形式来分,有固定电容、半可变电容、可变电容。相应的图形符号如图6-1-4所示,常见电容器的外形构造见图6-1-5。
1.电容器的分类
按构造与介质材料的不同,电容器可分为:
⑴固定式:有机介质(纸介、有机薄膜)、无机介质(云母、瓷介、玻璃)、电解(铝、钽、铌)。
图3 常见电