文档介绍：入门--安全用电基础知识
第一讲安全用电基础知识
第一节电路及其常用物理量
一、电路
(一)电路的组成及作用
电流所经过的路径称为电路(或称回路)。电路的作用是实现电能的传输和转换。
一般电路由电源、负载、开关和连接导线四个部分。
电源是将其他形式的能转换为电能的装置,是向负载提供电能的设备。如:干电池、蓄电池将化学能转变为电能;发电机将机械能变为电能。电源电路中电能的来源,是维持电流流动的原动力。
负载通常叫做用电器或用电设备。负载是将电能转变为其他形式的能的装置。如:电灯将电能转变为光能;电炉将电能转变为热能;电动机将电能转变为机械能。负载是消耗电能的装置。
开关是控制电路通或断的装置。
连接导线它将电源和负载连成一个闭合回路。以实现电能的传输和分配。
(二)电路的三种状态
电路通常有三种状态:通路、断路和短路。
1、通路通路就是电源与负载接成的闭合回路。电路接成通路时即为有负载工作状态。
电气设备与电源接通时,就要承受电压和流过电流,因而要消耗一定的功率,产生热量,温度升高,会加速设备上绝缘材料的老化、变质,甚至导致漏电、被烧坏。为使电气设备安全而又经济地运行。必须对它的工作电压、电流和功率给予限制。通常把这个限定的数值称为额定值。
额定电压电气设备正常工作时所承受的电压称为额定电压。其值与电气设备所采用的绝缘材料的耐压强度有关。
额定电流电气设备长期工作所允许通过的最大电流称为额定电流。其值与电气设备绝缘材料的最高允许温度有关。
额定功率电气设备在额定电压和额定电流下工作时的最大输出功率称为额定功率。
一般工厂所生产的电气设备在铭牌或说明书上都标明了这些额定值。电气设备在工作中,如果其工作电流、电压超过了额定值,就会大大缩短使用寿命、甚至被烧毁,这是不允许的;相反,如果设备的工作电流、电压比额定值低很多,则将达不到正常合理的工作状态,不能充分发挥自身的能力,这也是不行的。因此,电气设备在额定值下工作是最经济、合理和安全可靠的,并能保证使用寿命。
电气设备在额定电压下工作时,通过的电流如果等于额定电流,称为满载;如果大于额定值,称为过载或超载;如果小于额定值,称为轻载。
电气设备运行是否正常,通常可根据其温度的高低来衡量。如果温度超过规定值,说明电气设备过载,应停电检查。
2、断路所谓断路,是指电源与负载未接成闭合回路的状态,又称为开路或空载。
3、短路所谓短路,就是电源未经过负载而直接经过导线接成回路。短路是电气设备运行中最常出现的事故,通常是由接线错误或电气设备绝缘损坏造成的。短路时电路中的电流很大,此电流称为短路电流。短路电流会使电气设备和连接导线的温度剧增而发热,致使电气设备和导线烧毁,甚至引起火灾。因此,短路是一种严重事故,应力求避免。
为了保护电气设备不致在发生短路时而被烧坏,必须在电路中加入保护装置,比如在电路中加入熔断器等。
二、电路中常用的物理量
(一)电流
1、电流的形成任何物质都是由分子组成的,分子由原子组成,而原子又是由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子围绕原子核旋转。平时因原子核和电子所带电荷量相等,因而原子不显电性。当电子脱离了原子核的束缚后,就成为自由电子。在外电场作用下,自由电子定向运动(移向电场的正极)就形成了电流。
2、电流的方向在电路中,电流的实际方向是电
子运动的方向。即从电源的负极流向电源的正极。但
人们****惯上规定正电荷运动的方向为电流的方向。即
电流从电源的正极流向电源的负极。如图。
电流有两种:直流和交流。如果电流的大小和方向都不随时间而变化,这种电流就称为直流;如果电流有大小和方向都随时间而变化,则此电流称为交流。
3、电流的大小和单位电流有大小或强弱之分。一盏灯通过的电流大,灯就亮;通过的电流小灯就暗。通常,我们用电流强度表示电流的强弱。电流强度在数值上等于1秒钟内流过导体横截面积的电荷量。电流强度简称为电流,用符号I表示。
度量电流大小的单位为安培,用符号A表示。在计算时比安培大的单位为千安,比安培小的单位为毫安和微安,它们之间的换算关系为:
1千安(kA)=1000安(A)=103(A)
1安(A)=1000毫安(mA)=103毫安(mA)=106微安(μA)
(二)电位
水有水位的高低。电荷如同水一样,在电场中也有电位的高低,电荷在电场中某点所具有的位能,称为该点的电位。
为确定电路中各点电位的高低,需要选择一个点作为比较的标准,此点称为参考点。设参考点的电位为零,以此标准来比较电路中其它各点电位的高低,比参考点电位高的电位为正,比参考点电位低的电位为负。因为地球是一个巨大的导体,所以在工程上通常取大地为参考点。