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井下维修电工培训教案 第一部分：电气基础知识 电路及组成 电路就是电流通过的路径。由电源、负载、导线和开关等组成。 当开关闭合时，电路中有电流通过，负载就可以工作，叫接通电路，即合闸。当开关断开时，电路中没有电流通过，负载停止工作，叫断开电路，即分闸。 电流、电流强度 电流 电荷在电场力的作用下，作有规则的定向运动，就形成了电流。习惯上规定正电荷的移动方向为电流的方向。正电荷是从高电位处趋向低电位处，所以电流也是从高电位处流向低电位处。 电流强度 电流的大小用电流强度（简称电流）来表示，其数值等于单位时间内通过导体截面的电荷量，通常用字母I表示，即： 式中:I——电流强度，A（安培）； Q——通过导体截面的电荷量，C（库仑）； t——通过电荷量Q所用的时间，s（秒）。 单位可用千安KA、安A、毫安mA、微安μA表示，即： 1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1μA 导体、电阻 能很好传到电流的物体叫导体。 导体一方面具有导电的作用，另一方面又具有阻碍电流通过的作用，表现这种阻碍作用的物理量成为电阻，用字母R或r表示，单位为Ω欧姆。 1MΩ（兆欧）=1000kΩ 1kΩ（千欧）=1000Ω 导体的电阻大小与其材料的性质、长度和截面积有关，即： 式中：R——导体的电阻，Ω ρ——导体的电阻率，Ω·mm2/m l——导体的长度，m S——导体的截面积，mm2 导体的电阻可用欧姆表来测量，绝缘体的绝缘电阻可用绝缘摇表（兆欧表）来测量。 电位、电压、电动势 电位 电场中某点的电位：在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中电场力所做的功。单位为伏特（简称伏）V 在电场中电位等于零的点叫做参考点，凡电位高于零电位的点，电位为正，凡电位低于零电位的点，其电位为负。通常以大地作为参考点。 电压 在电场中，电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为a点到b点间的电压，又称电位差，用字母U表示，单位为V（伏）。其表达式为： 式中：A——电场力所作的功，焦耳J Q——电荷量，C U——两点间的电位差，即电压，V 电场中各点的电位，随着参考点的改变而不同，但是无论参考点如何改变，任意两点间的电位差是不变的。电压的正方向是高电位点指向低电位点。 电动势 在电场中，将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所做的功称为电动势，用字母E表示，单位V。其表达式为： 式中：A——电场力所作的功，焦耳J Q——电荷量，C E——电动势，V 电动势的正方向是高电位点指向低电位点。 欧姆定律 欧姆定律是表示电压（或电势）、电流和电阻三者关系的基本定律。 部分电路中，流过电阻的电流，与电阻两端所加的电压成正比、与电阻成反比，称部分电路的欧姆定律，即： 可改写为：，说明当有电流流经电阻时，一定会有某些电压的消耗，这种消耗了的电压便叫电压损失或电压降（交流回路中因有电抗，电压损失与电压降的含义不同）。 闭合的全电路中，电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比，称全电路欧姆定律即： 式中：E——电源电动势，V R、——负载电阻、电源的内阻，Ω I——电路中流过的电流，A 若要考虑连接导线的电阻时，则总电阻中还要加上导线的电阻值。 电路的连接 串联电路 电阻的串联：将各电阻元件首位依次相连（中间无分支）并接通电源，使所连元件中通过同一个电流的连接形式。 特点： 串联电路中各电阻流过的电流都相等； 总电压等于各电阻上电压降之和，可起到分压作用； 总电阻R为各个负载电阻之和； 各电阻上电压降之和等于其电阻比，即：。 电源的串联：将前一个电源的负极和后一个电源的正极依次连接起来，即为电源的串联。可获得较大的电源电压。 串联电源的总电势为： 总内阻为： 串联电源发出的总电流为： 并联电路 电阻的并联：将电路中若干个电阻并排连接起来的接法 特点： 各电阻两端的电压均相等； 电路中总电流等于电路中各支路电流之和，可起到分流作用； 电路中总电阻R的倒数等于各个支路电阻倒数之和，并联负载愈多，电路的总电阻愈小，电源供给的电流愈大，即负载愈重。 通过各支路的电流与各自电阻成反比，即：。 电源的并联：把所有电源的正极连接在一起，作为电源的正极，把所有电源的负极连接在一起，作为电源的负极，然后接到电路中。 用蓄电池作为电源时，其并联必须具备两个条件：每个电源的电势必须相等；每个电源的内电阻必须相同。这时，总电源的电动势仍等于一个电源的电动势，而流过外电路的电流等于流过各电源的电流总和。在需要较大输出电流时，常采用电源的并联。 电功和电功率 电功：电流所作的功，用符号A表示。 电功的大小与电路中的电流、电压以及通电时间成正比，