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电工基础知识培训 小庄矿业公司机电部 §1 电路的基本概念 1、电路的组成及电路元件的作用 电路就是电流所流经的路径 电源：即发电设备，其作用是将其它形式的能量转换为电能。如电池是将化学能转换为电能，而发电机是将机械能转换为电能。 负载：即发电机设备，其作用是把电能转换为其它形式的能。如电炉是将电能转换为热能，电动机则是把电能转换为机械能。 控制电器和保护电器：在电路中起控制和保护作用。如开关、熔断器、接触器等。 导线：由导线材料制成，其作用就是把电源、负载和控制电器连接成一个电路，并将电源的电能传输给负载。 电路的作用是产生、分配、传输和使用电能。 电路图 在实际工作中，为便于分析、研究电路，通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中，称为电路原理图，也叫电路图。 §1.2 电 流 一、物质的电结构 1、构成物质的分子与原子。 原子是由原子核以及核外的电子所构成。 原子核一般由质子和中子所组成。质子的数目总是等于核外的电子数。质子带正电荷，电子带负电荷。因此就整个原子来说，正、负电荷的作用恰好完全抵消，所以物体平时不显示带电现象。 原子结构图 物体的带电、电荷量 物体失去或获得的电子越多，那么这块物体所带的正电荷或负电荷量也就越多。 电荷量是以库仑（简称库）为单位计量。 一个电子具有的负电荷量约等于1.6×10-19库，也就是在1库的负电荷中约包含有625亿亿个电子。 电场的作用力 带异号电荷的两物体之间有互相吸引的力，反之，带同号电荷的两物体之间有互相排斥的力，这种相互的吸力或斥力就是电场的作用力。 3、库仑定律 库仑定义：当流过某曲面的电流1 安培 时，每秒钟所通过的电量。 1 库仑（C）= 1 安培?秒（A ? S） 库仑定律是电磁场理论的基本定律之一。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同号电荷相斥，异号电荷相吸。 库仑定律成立的条件：处在真空中，必须是点电荷。 库仑定律公式：F = k×(q1×q2)／r2 r ——两者之间的距离（从 q1到 q2方向的矢径） k ——库仑常数 k=1／4πε0≈9.0×109 N·m2·C-2 ε0——真空介电系数，约为8.85 ×1012 C2 ·N-1·m2 点电荷的作用 库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律 由公式可知电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 电流 1、电流：电荷有规则的运动。 导体内的电流是由于导体内部的自由电子在电场的作用下有规则的运动而形成的。 电流的大小取决于一定的时间以内通过的导体截面的电荷量的多少。 ?i＝?q?／?t (I＝Q／T) 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。 我们把正电荷流动的方向作为电流的实际方向，电流实际上是带负电荷的电子流动所形成的，因此电流方向是与电子流的方向相反。如图 电流在导体中流动的实际方向有两种可能，任意选取其中一个方向作为参考方向，称之为参考正方向，简称正方向。若求得此电流值为负值，说明电流的实际方向与选定的正方向相反。 2、直流电流与交流电流 电流的大小和方向都不随着时间变化（即保持不变）的电流称为直流电流。 电流的大小和方向随着时间按一定的规律变化的电流称为交流电流。电流的大小和方向随着时间按正弦的规律变化的电流称为正弦交流电流。 电流的大小以安培为单位计量，简称安，用字母A表示。1安的电流即等于在1秒钟内有1库的电荷量通过导线的截面。 1A＝1×103 mA＝1×106 μA §1.3 电 阻 一、导体、绝缘体与半导体。 容易导电的物质叫做导体；不容易导电的物质叫做绝缘体。导电能力介于导体与绝缘体之间，称为半导体。 二、电阻和电阻率 导体对于它所通过的电流呈现有一定的阻力，这种阻力称为电阻。 电阻的单位是欧姆，简称为欧，用符号Ω表示。 1MΩ＝1×103 KΩ＝1×106Ω R＝ρL ／S ρ—— 由导体材料的导电性能确定的常数（可查表得），叫做电阻率； 常用的铜电阻率为0.0172 Ω?mm2 ／m；铝为0.029 Ω?mm2 ／m。 L —— 导体的长度，单位为m。 S —— 导体的横截面积，单位为mm2。 S＝πd2／4 =0.785 d2 (d 是导线的直径，通常用来表示各种不同粗细的导线规格，如95线、120线等)。 导线的电阻与它的长度成正比，与横截面积也就是线径的平方成反比 电阻值的倒数称为电导，用G表示： G