帮老爸整理的电工笔记，将纸质笔记整理成博客。

[TOC]

电度表

安全电压：24V（伏）。

环境不十分恶劣的情况下安全电压12V（伏）。

金属容器内工作环境的安全电压6V（伏）。

单相电度表有两种接线方式：

1、3接进线（电源线），2、4接出线（负载线）。
1、2接进线（电源线），3、4接出线（负载线）。

国产单相电度表统一规定采用1、3进线，2、4出线。

三相四线制电度表有11个接线柱，按由左向右编序：

1、4、7接电源进线
3、6、9接电源出线
2、5、8线圈（电流互感器）的连接片。互感器变比计算。
10电源中性线进线（零线）
11电度表的中性线出线（零线）

电路的基本物理量

电流

电磁学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流，电流符号为 I，单位是安培（A），简称“安”。

单位：安 - A、毫安 - mA、微安 - uA、纳安 - nA。
部分电路：不含电源，$I=\frac{U}{R}$
部分电路：包含电源，$I=\frac{E}{r_0+R}$
==直流 DC==、==交流 AC==
电流表背面：
- 有+、-，直流
- 没有+、-，交流

电动势

衡量电源移动电荷做功物理量专用名称，只能用在电源上，用字母E表示。

电位

V A 是A点电位，单位伏，V。

规定参考点的电位为零。要确定电源中电位高低，要找一个参考点。
- 大地作为参考点
- 电子电路中机板外壳作为参考点
- 电路中参考点不同，各点电位都不同
示例：每个参考点E=2V

电压

电压又称电位差，电路中两点之间电位之差
电压用字母U表示，电压单位伏V
电压方向：高电位指向低电位
实用单位：
- 千伏 - kv，1kv=10^3^v
- 伏 - v
- 毫伏 - mv，1v=10^3^mv
- 微伏 - uv，1mv=10^3^uv
- 千进制

小型低压工厂415v — 380v

中型普通工厂10kv — 400v — 380v

高压大型压工厂35kv — 10kv — 400v

电压代数和等于零。$\sum u=0，u=IR，\sum IR=\sum E$

例题：

已知$E_1=12V，r_1=0.8Ω，E_2=5V，r_2=0.2Ω，R_1=1600Ω，R_2=99Ω$，求电位V A 、V B 、V C 及电压u CB 。

解：

$I=\frac{E_1+E_2}{r_1+r_2+R_1+R_2}=0.1A$

$V_c=0V$

$u=E-I(r_1+r_2)=17-0.1=16.9V$

$u_{AC}=16.9V$

==$u_A=16.9V$==

$u_{AB}=I*R_1=16V$

$u_{AB}=V_A-V_B，16=16.99-V_B，$==$V_B=0.99V$==

$I=\frac{E_1+E_2}{r_1+r_2+R_1+R_2}=\frac{17}{1700}=0.01A$

$V_A-V_C=u_{AC}，V_A=16.99V$

$u_{AB}=I*R_1=16V$

设C点为参考点，$V_C=0V$。

$u_{AB}=E-I(r_1+r_2)=17-0.01*1=16.99V$

$V_B=V_A-u_{AB}=16.99-16=0.99V$

$u_{CB}=V_C-V_B=0-0.99=-0.99V$

电阻

导体对电流的障碍作用，$R=P\cdot\frac{L}{S}$
- 单位欧Ω。千欧 - KΩ、兆欧 - MΩ。
- R – 导体电阻
- L – 导体长度
- S – 横截面积（圆：S=πr²=π(d/2)² ）
- P – 电阻率
  - 铜：1.75*10^-8^Ω·m
  - 银：1.61*10^-8^Ω·m

电阻连接

串联

几个电阻依次首尾相联构成一条通路。

例题：R 1 、R p 、R 2 构成一个串联电路。已知R 1 =R 2 =0.3kΩ。U AB =24V，R p 是一个可调电阻它的可调节范围是0～5.1KΩ。求U 2 的调节范围。

解：

$R=R_1+R_2+R_p=5.7kΩ$

$I=\frac{U_{AB}}{R}=\frac{24V}{5.7*10^3A}$

$U_2=U-U_1=24-IR_1=24-\frac{24}{5.710^3}0.3*10^3=22.74V$

$U_2=I*R_2=1.26V$

所以U 2 的调节范围为1.26V～22.74V。

并联

略

例题1：有一个线圈是用直径为1.16mm的铜漆包线绕成的，20^o^C时测得电阻为0.5Ω。求该线圈所用铜线有多长？

解：铜的电阻率P=1.75*10^-8^Ω·m，已知铜线直径D=1.16mm、铜线电阻R=0.5Ω。圆的面积计算公式是S=πr²=π(d/2)²。圆周率π的近似值是3.14，圆的半径是r，圆的直径是d。

$L=\frac{RS}{P}=\frac{0.5Ω(3.14(\frac{1.16}{2})^210^{-6})m}{1.75*10^{-8}Ω·m}=30.179m$

例题2：有一根均匀的金属丝，已知直径10mm，常温下电阻100Ω。现把它拉成直径为1mm的金属丝，那常温下电阻应为多少？

已知：

R 1 =100Ω

D 1 =10mm

S 1 =25π*10^-6^m^2^

S 2 =0.25π*10^-6^m^2^

可求得：

R 2 =100*100*100=1000KΩ

==实验证明，导体的电阻和它的长度成正比与横截面积成反比，同时和材料有关。==

电阻和温度的关系

电阻和温度成正比例关系，R 2 =R 1 * [ 1+a*(t 2 - t 1 ) ]
R 2 - 某温度时电阻
R 1 - 参考温度时电阻
a - 温度系数
t 2 - 某时得温度
t 1 - 参考温度

例题：有一台电动机，定子绕组是铜漆包线绕成的。20^o^C时测得一相绕组电阻1.45Ω，电动机运行4小时后，再测该相绕组的电阻为1.8Ω。求该电动机运行4小时后，定子绕组的温度及温升。

解：铜的温度系数a=0.004，已知t 1 =20^o^C、R 1 =1.45Ω、R 2 =1.8Ω，求t 2

R 2 =R 1 * [1+a * ( t 2 - t 1 )] => aR 1 *( t 2 -t 1 ) =R 2 -R 1

t 2 - t 1 = $\frac{R_2-R_1}{aR_1}$

电功率

物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称”瓦”，符号是W。

单位：毫瓦 - mw、瓦 - w、千瓦 - kw、兆瓦 - mw

欧姆定律

反映了电路中电动势、电压、电流之间的关系。

部分电路（不考虑电源），负载流过电流I和负载两端电压成正比与负载电阻成反比。

全电路欧姆定律

I表示电流，电流I的单位是A（安）。U表示电压。Ω表示电阻欧。电动势E。内阻r 0 。常用公式如下：

$E=I*(r_0+R)$
$E=Ir_0+IR$
$E=I*r_0+U$
$U=E-I*r_0$
$I=\frac{E}{r_0+R}$
$U=E-I*(r_0+R)$
内阻变大输出变小

例题1：某工厂距电源70米，电源的电动势230V。内阻0.03Ω，负载的额定电压220V，额定电流100A，现采用横截面积为多大铜导线供电，负载两端实际电压等于额定电压值？

解：已知铜的电阻率P=1.75*10^-8^Ω·m

$R=\frac{220V}{100A}=22Ω$

==$U=E-I(r_0+R_线 )$== ==> ==$220=230-100(0.03+R_线 )$== ==> ==$R_线=0.07Ω$==

==$R_线=P*\frac{L}{S}$== ==>$S=35mm^2$

例题2：课本第8页如图1-9所示。当单刀双掷开关S合到位置1时，外电路的电阻R 1 =14Ω。测得电流表读数I 1 =0.2A；当开关S合到位置2时，外电路的电阻R 2 =9Ω，测得电流表读数I 2 =0.3A。试求电源的电动势E及其内阻r o

解：

由：

$I_1=\frac{E}{r_0+R_1}$ ==> $E=0.2A*(r_0+14Ω)$

$I_2=\frac{E}{r_0+R_2}$ ==> $E=0.3A*(r_0+9Ω)$

有：

$0.2Ar_0+2.8Ω=0.3Ar_0+2.7Ω$ ==> ==$r_0=1Ω$，$E=3V$==

电容和电容器

存储电荷的一种装置，两块导体被绝缘物隔开。

$Q=C*U$

电容C单位：法拉F
Q - 电量、C - 电容、U - 电容输出电压
电容：电容器储存电荷能力。
电容器的电容和极板面积成正比，与极板间距离成反比。同时和介质材料有关。
电容通交流阻直流，通高频阻低频。

基尔霍夫定律

电流定律。
==流入某节点电流之和等于流出该节点电流之和。==
- 节点：分支连接点。
- $\sum I$流入 = $\sum I$流出，电源代数和恒等于零。

定律

欧姆定律

点这里查看。

基尔霍夫定律

点这里查看。

电磁原理

磁性：物体能吸引铁类物质。
性质：磁体具有磁性物体。
- 有天然有人造
- 同性相斥，异性相吸
- 硬磁：暂时；软磁：长久；磁化
- 在磁体外部由N指向S。在磁体内部S指向N。
==磁场==：磁体周围存在一种特殊物质，具有力和能量。
==磁力线==：为了形象描绘磁场。
- 互补交叉、不能中断、闭合曲线。
- 磁力线任一点切线方向就是该点磁场方向。
- 磁力线疏密程度表示磁场强弱。均匀强磁场，磁力线疏密一致。

==电流==的磁场：

直导线：以导线为圆心，同心圆。
==安培定则==（右手螺旋定则）：
- 用右手握住==导线==，大拇指所指向的方向是电流的方向，弯曲的四指方向是磁力线环绕方向。
- 用右手握住==螺线管==，让弯曲四指和电流方向保持一致，大拇指方向就是螺线管磁极的N极。

磁场中的物理量

磁通：穿过磁场中某一截面磁力线条数。
- 磁通用字母φ表示，常用单位：韦伯 Wb，或麦克斯 MX。
磁感应强度：单位面积穿过磁通。
- $B=\frac{φ}{S}$，φ - 磁通Wb，B - 磁感应强度，S - 截面积m^2^，单位：特斯拉 T
- $1T=\frac{1wb}{m^2}$
- 单位：高斯GS，$1T=10^4GS$
磁导率：物质导磁能力，介质对磁场影响物理量，用字母u表示。
- 单位：享/米，H/m。u o =4𝝅*10^-7^ H/m
- 顺磁物质，u r > 1，u r 略大于1，例如：空气、铝、锡等。
- 逆磁物质，u r < 1，u r 略小于1，例如：铜、银、锌、石墨等。
- 铁磁物质，u r > 1，u r 远大于1，例如：铁、钴、镍等。
磁场强度：磁感应强度和磁导率比值。
- $H=\frac{B}{u}；H=\frac{IN}{L}；B=uH=\frac{uIN}{L}$
- 单位：安/米，A/m
- H - 磁场强度，I - 电流，N - 线圈匝数，L - 线圈长度
电磁力：磁场对通电导体的作用力，用字母F表示。
- $F=BIL$
- 单位：牛，N
- F - 电磁力，B - 磁感应强度，I - 电流，L - 导体有效长度