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动环 - 电工学基础知识.docx
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动环 - 电工学基础知识.docx
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动环-电工学基础知识
2
目录
第 1 章直流电路...........................................................................2
1.1 直流电概念 .............................................................................................................2
1.2 电流 .........................................................................................................................3
1.3 电压 .........................................................................................................................4
1.4 电阻 .........................................................................................................................5
1.5 欧姆定律 .................................................................................................................5
1.6 电路 .........................................................................................................................5
1.7 电感 .........................................................................................................................6
1.8 电功率 .....................................................................................................................7
第 2 章交流电路...........................................................................7
2.1 交流电概念 .............................................................................................................7
2.2 交流电的基本物理量 .............................................................................................8
2.3 单相交流电路 .........................................................................................................8
2.4 三相交流电路 .........................................................................................................9
2.5 三相电路的功率计算 ...........................................................................................10
第 3 章电磁和电磁感应...........................................................10
3.1 磁的基本知识 .......................................................................................................10
3.2 电流的磁效应 .......................................................................................................11
3.3 电磁感应 ...............................................................................................................11
3
第 1 章直流电路
1.1 直流电概念
直流电(direct current)是大小和方向都不随时间变化的电流。又称恒定电流。所通过的
电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该电路中,形成恒定的电场,
在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,
克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电
路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。
在比较简单的直流电路中,电源电动势、电阻、电流以及任意两点电压之间的关系可根
据欧姆定律及电动势的定义得出。复杂的直流网络可根据 G.R. 基尔霍夫方程组求解。它包
括节点电流方程和回路电压方程两部分,前者指出,对于任一节点(3 个或 3 个以上支路
的交点),流入和流出节点的各电流的代数和为零,这是恒定条件的要求,后者指出,对于
任一闭合回路(网格),各部分电压降的代数和为零,这是静电场环路定理的结果,两者构
成了完备的方程组。
测量直流电路中电流、电压、电阻、电源电动势等物理量的仪表称为直流仪表。常用的
有电流计,安培计,伏特计,电桥,电势差计等。
直流电源有化学电池,燃料电池,温差电池,太阳能电池,直流发电机等。直流电主要
应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。
在电力传输上,19 世纪 80 年代以后,由于不便于将直流电低电压升至高电压进行
远距离传输,直流输电曾让位于交流输电。20 世纪 60 年代以来,由于采用高电压、大功率
变流器将直流电变为交流电,直流输电系统又重新受到重视并获得新的发展。
I线=
3I
相;U线=U相
1.2 电流
流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为 I ),是指单
位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过一库仑的电量称为一“安培”(A)。 安
培是国际单位制中所有电性的基本单位。除了安培(A),常用的单位有毫安( mA)及微
安(μA)。
它们之间的换算关系是:
1A=1000mA
1mA=1000μA
电流的微观表达式为 I = nesv 。
式中的 n 表示单位体积内的自由电荷数,e 是电子的电量,s 为导体横截面积,v 为自
由电子定向移动的速率。
1)电流的基本计算式
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