電氣基礎(chǔ)培訓資料1

1、電氣基礎(chǔ)培訓資料本文章的內(nèi)容主要是介紹關(guān)于電氣的一些基礎(chǔ)知識，內(nèi)容包括靜電知識，交流電，直流電，電壓，電流，電阻，電容，電磁感應，邏輯門電路等等及萬用表的一 些基本使用方法.MINODA武漢美能達辦公機器有限公司技術(shù)服務部教育科電氣的基礎(chǔ)復印機的技術(shù)包括機械，電氣，光學，化學等各個不同類型的技術(shù)領(lǐng)域，因為電是 看不 見的而且也無法直接觸摸的，因此有許多人并不了解什么是電.但是，電的應 用對于人 類來說是至關(guān)重要的.同時，要了解復印機的原理也必須了解電的基礎(chǔ) 知識用為電是 所有電氣產(chǎn)品的所必需的能源.電是什么通常我們在日常生活中經(jīng)常使用一些提供電的能量的產(chǎn)品，例如：電源插座，干電池 等等.而且，

2、我們也經(jīng)常在自然界看到象閃電這樣的自然現(xiàn)象 ，但是我們并不仔 細考慮 電的本質(zhì).什么是電是我們在以下的內(nèi)容中所要講訴的.靜電人們知道物體可以分為兩類，一類是能夠?qū)щ姷膶w，例如金屬.另一類是不能導 電的絕緣體，例如玻璃.事實上，任何兩個不同質(zhì)料的物體相互摩擦后，都能帶電，但 由于 絕緣體不能導電，所以容易出現(xiàn)帶電現(xiàn)象.此種電我們稱為靜電，此種帶電現(xiàn) 象稱為靜 電現(xiàn)象.人們又從實驗中確定了電只有兩種：當毛巾和玻璃互相摩擦后， 就分別帶上不 同性質(zhì)的電，凡和玻璃在這種情況下所帶的性質(zhì)相同的電稱為正電 和毛巾在這種情 況下所帶的性質(zhì)相同的電稱為負電.摩擦帶電后，兩個物體所帶 的正負帶電量相等.帶電的

3、物體所持的電量是以庫侖為單位.兩個帶同種電荷的 物體相互排斥，帶異種電荷的物體相互吸引.以下是不同介質(zhì)摩擦帶電的示意圖.4147小?心切第焊理聲帶列上呼比九百心力4方曷。玻璃 v<力SS硬.質(zhì)橡膠橡膠.一金屬如圖所示，在上圖中所例出的物質(zhì)相互摩擦時，左邊的物體會失去電子帶正電，右 邊 的物體會得到電子帶負電.)+(-5靜電感應絕緣的導體引入外電場后，所發(fā)生的電荷重新分布的現(xiàn)象稱為靜電感應 .如下圖所 示, 外電場是由一個均勻帶正電的導體球 A所產(chǎn)生的，電場的力線是對稱配置的.當絕 緣導 體B剛引入時，導體B上的自由電子就因為受了電場的力而開始在導體內(nèi)移動 ，其方向 是趨向于導體 A的.這

4、時導體B上的電荷分布發(fā)生了變化，形成局部帶電.導體A上的 電荷分布也因為 B的局部帶電而發(fā)生變化，直到導體 A和B都達到靜電平衡狀態(tài)時 （兩個導體內(nèi)部的場強為零，表面上的場強處處垂直于導體表面）為止.帶量體A埠體R群母體A 醇體B金屬導體的特征是具有帶負電的自由電子.當導體不帶電時，自由電子的負電荷和結(jié)晶點陣的正電荷互相平衡，因此導體呈現(xiàn)中性.如果自由電子增多，則導體帶負電：反之，如果自由電子減少，則導體帶正電.當導體的內(nèi)部和表面上任何一部分都沒有 宏 觀的電荷運動時，我們就說這導體處于靜電平衡狀態(tài).備注：.一-19 -1. 1 電子=1.60219乂 10庫侖192. 1庫侖大約為0.624

5、* 10 9個電子3. 質(zhì)子和中子的質(zhì)量大約為電子的1840倍電壓與電流電流的定義：大量的電荷有規(guī)則的移動形成電流.電流可分成兩類：傳導電流和對 流 電流.微觀的電荷（電子，離子）相對于導體作有規(guī)則移動所形成的電流，稱為傳導 電流；宏觀的帶電物體作機械運動所形成的電流 ，稱為對流電流.我們規(guī)定正電荷 移動的方向為電流的方向，即電流的方向是從高電位流向低電位.電壓的定義：兩點間的電壓在數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從高電位點移到 低電位點所作的功.電壓與電流的單位：電壓11V儼 10 6VmV1* 10 3VV1VkV1* 103 VMV產(chǎn) 106 V電流A AmAAkAMA 件 10 6A儼 1

6、0 3A1A它 103A儼 106A交流電與直流電直流電（Direct current）如下圖所示，周期電流在任一瞬時數(shù)值（即瞬時值）的極性保持不變，這樣的電流 稱為直流電.交流電 如下圖所示，周期電流隨時間按函數(shù)規(guī)律周期性交變的電流，稱為 交流電交流電變化一周的時間稱為周期T,也就是波峰與波峰，波谷與波谷之間的時間單位是S.交流電在每秒時間內(nèi)重復出現(xiàn)的次數(shù)稱為頻率 f,單位是赫茲，用Hz 表示.根據(jù)實際的需要，頻率的高低可以分別用千赫（kHz）和兆赫（MHz）度量，它 們之間的關(guān)系為：10kHz=103Hz1MHz=10 6Hz周期和頻率之間的關(guān)系是：f=1/T我國的電力系統(tǒng)的頻率采用50H

7、z,有些國家（如美國，日本）采用60Hz電阻電阻就是電流流過導體時所遇到的阻力，通常我們用符號 R表示.導體的電阻和 所 加的電位差及電流強度無關(guān)，而和導體材料性質(zhì)及材料大小和形狀有關(guān)系.經(jīng)過研究，我們確定了橫截面為 S,長度為l的一段導體的電阻等于：R= l/S甯流1 cm其中。是一個僅與導體材料有關(guān)系的物理量.叫做該材料的電阻率.數(shù)值上 等于 把該材料做成一個長為1 1厘米），截面積為1（厘米2）的直拄體，使電流 沿著它的軸 線方向通過時的電阻.電阻率的倒數(shù)T =1/P稱為電導率.電阻的單位：電阻U c 1 io 6>m>儼 io 3 ckP1 *103 ©MO.1

8、*106 G閉合回路如圖所示，電源（干電池）以外的導體所組成的部分為外電路，在外電路中正電荷 從 高電位流到低電位.電源里面的電路稱為內(nèi)電路.電源的作用是把正電荷從低 電位經(jīng) 過內(nèi)電路送到高電位.內(nèi)電路和外電路連接而稱為閉合電路.J VR（抵抗歐姆定律當電流通過一段均勻的導體而其溫度保持不變時，電流強度I和其兩端的電壓V成正比，這就是一段電路的歐姆定律.可以用以下公式表示：V=I R;I=V/R;R=V/I如果將n個導體串聯(lián)起來，則組合后的等值電阻 R之值,等于各個導體的電阻之和.R=Ri +R2+R3+RnVI- I K 1V2= I R 2V=電源電壓丫1 =電阻R1的電壓降V2二電阻R2

9、的電壓降1=回路電流根據(jù)歐女!定律 V=I(R1+R2)V=V 1+V2如果將n個導體并聯(lián)起來，則組合后的等值電阻的倒數(shù)1/R,等于各個導體電阻的倒數(shù)的總和.V=電源電壓1=總電流Ii二支路1電流I2二支路2電流根據(jù)歐姆定律 1/R=1/R1+1/R2I = I 1+I2I=V(1/R 1+1/R2)備注:常用可變電阻的結(jié)構(gòu)電流的功和功率設(shè)有一段導線，兩端的電位差為 V,通過的電流強度為I.我們知道，電荷之所以能在 導體內(nèi)作有規(guī)則的移動，是因為受了導體內(nèi)電場的力.因此，有電流通過的時候，電場就 做了功.在靜電學中，已知當電荷q從高電位移到低電位時，電力所作的功為：A=qV這個關(guān)系對電流仍然是正

10、確的.設(shè)導體兩端有電位差，由于外電源的維持而可以不變，則在t時間內(nèi)，從導體一端移動到另一端的電荷q=It,電力所作的功為：A=IVt或者應用歐姆定律，可得到不同的表達式：A=I Rt這個功叫做電流的功.每電位時間內(nèi)電流的功稱為電流的功率，以P表示.顯然，電流的功率P可寫成下式：P=IV=V 2/R=I2R在實用系單位中，功的單位是焦耳，等于1安培的電流通過兩端電位差為1伏特的 導體時在1秒內(nèi)的功.1焦耳=1安培乂1伏特x1秒功率的單位是瓦特 導體的電容對于任何一個不受外界影響的導體來說，導體所帶的電荷q和它相對應的電位V之比,是一個和導體所帶的電荷無關(guān)的量，這個量稱為孤立導體的電容C:C=q/

11、V電容的單位稱為法拉.如某導體所帶的電荷為1庫侖時，它的電位為1伏特，則 該 導體的電容是1法拉.由于法拉這一單位是非常大的，常用微法拉(U F)或微微法拉(F F F)等較小的單位：1 F=10-6F1 口 F F=1012F電容元件的基本特點是能儲存電荷，而且兩極板儲存的電荷數(shù)量相等，極性相異，由此建立均勻電場.電容元件的主要物理現(xiàn)象是充電及放電過程 .電容充電過程 就是 極板上電荷逐漸積累，伴隨著電場逐漸增強，端電壓增大的過程.放電則是 極板上電 荷逐漸釋放，伴隨者電場逐漸消失，端電壓減小的過程.Vc隨時間的變化O-電容器的連接電容器互相連接的方法主要有兩種,串聯(lián)和并聯(lián).電容器的并聯(lián)如下

12、圖所示這里，每個電容器的一個極板都連接在同一點A,另一極板都連接在另一點B.接上電 源后，每一個電容器兩極板的電位差都等于U,各電容器的電荷分別為+ Q, +Q, +Q,對每個電容器來說：G=Q/VQ=Q/VQ=Q/VC = ( Qi + Q2 + Q3 )/V= C 1 + C 2 + C 3電容器的串聯(lián)如下圖所示.每個電容器的每一個極板都只和另一個電容器的一個極板相連接.把電源接到這個組合體兩端的兩個極板上，電源將使兩端的極板上分別帶正負電荷 +Q和負Q.同時, 其它各極板上則產(chǎn)生感生電荷，其值也為Q,正負符號如圖所示.因為電容器的電容 不受外界影響，串聯(lián)后每一個電容器的電容都和單獨存在時

13、一樣，所以V=Q/C=Q/G+Q/C2+Q/Q即 1/C=1/C 1+I/C2+I/C310磁學歷史上磁學的建立是由研究磁鐵的磁性開始的，在相當長的一段時期里，人們曾認為電和磁是兩類截然分開的，互不相關(guān)的，孤立的現(xiàn)象.直到十九世紀奧斯特，安培等 科學家先后發(fā)現(xiàn)了電流的磁場和磁場對電流的作用后，人們才逐漸認識到磁現(xiàn)象和 電現(xiàn)象的本質(zhì)及它們之間的聯(lián)系.到二十世紀初，由于科學技術(shù)的進步和原則結(jié)構(gòu)理 論的建立和發(fā)展，人們進一步認識到磁現(xiàn)象起源于運動電荷，這就指出了磁現(xiàn)象的電本質(zhì).磁場對電流作用力（左手法則）磁鐵與磁鐵之間，電流與磁鐵之間都存在著相互 作用.放在磁鐵或通有電流的導線周圍的磁針，會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)

14、，必然是受到力的作用的結(jié)果，這種力稱為磁力.并且，同 種磁性相互排斥，異種磁性相互吸引.我們知道電荷的之間的相互作用是通過場進行的 ，這種場稱為電場，同樣，電流與 電流之間的相互作用也是通過場來進行的 ，這種場稱為磁場.如圖所示，把一段直導 線放在蹄型磁鐵的磁場中，使導線與磁場方向垂直，若通以電流，它便從靜止開始運動，這表明磁場對電流會產(chǎn)生力的作用.改變電流方向，或把圖中N,S極的位置對調(diào)，可以看到導體的運動方向也隨之改變，這表明磁場對通電導體的作用力的 方向既和 導體中電流方向有關(guān)，又和磁場方向有關(guān).實驗表明：磁場方向，電流方向和導體受力方向三者之間的關(guān)系可以用左手法則判定：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面里，把左手放在 磁場 中，讓磁力線進入手心（