电气消防基础知识PPT课件

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1、第五章电气消防基础知识广东省新世纪消防培训学校童庆辉第一节电工学基础知识目标：电路是电工技术和电子技术的主要研究对象。本节的主要内容包括3个方面：直流电路、交流电和常用电工仪表。这些是电工学的基础知识，只有牢固地掌握它们，才能更好的学习理解后续各章节的内容。学习目标：1.了解电路的基本组成和各部分的作用。2.理解电流、电位、电压、电能、电功率、电动势、电阻等基本物理量的含义和串并联电路的基本模型3.掌握欧姆定律，了解电流热效应的含义。4.能熟练正确选择和使用电工仪表。一、直流电路(一)电路和电流1.电路电流所流过的路径叫电路。电路所完成的任务是多种多样的，所以电

2、路的形式，复杂程度各不相同，但电路一般是由电源、负载、连接导线和控制设备四个基本部分组成。《理想电路元件和电路模型》闭合2.电流电荷有规则的定向运动称为电流。对于恒定电流来说，若以Q表示在时间t内通过导体截面上的总电量，则电流强度I就可用下式表示：I=Q/t(5-1)式中:I-电流强度，简称安，A；Q-电量，C；t-时间，s。电流分交流和直流两大类。凡方向不随时间变化的电流称为直流电流，而大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流。凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流。（二）电压、电位和电动势1.电压电压又称电位差，是衡量电场力做功大小的物理量，用U表示，

3、其大小为电场力将电荷从A点移动到B点所做的功WAB和电量q的比值：UAB=WAB/q（5-2）电压不但有大小而且有方向。电路中的任意两点之间的电压方向可以通过设定参考方向，若计算为正值则表明设定方向和实际方向一致，若为负值则表明设定方向和实际方向相反。（三）电能和电功率1.电能在电路中，电荷只是一种转换和传输能量的媒介物，电荷本身并不产生或消耗任何能量。通常所说用电，就是指取用电荷所携带的能量。在时间t内，外电路取用的电能表示为：WL=Ua=UIt（5-5）补充：电荷在内电路中移动时把一部分能量变成不能利用的热能，称为内电路的能耗损失。WO=WS+WL=（E-U

4、）It式中：E—电子电能，J。E-U称为电源内部电压降，通常用UO表示。通过换算，可得电路的电压平衡方式式，即电动势等于外电路上的总电压降与电源内部电压降之和。E=U+UO2.电功率在某段时间内，电路中产生或损耗的电能与该段时间的比称为电功率，用P表示：P=W/t（5-6）式中：P-电功率，单位W。补充：通过换算，可分别求得负载取用的电功率、内部损耗的功率，进而求得功率平衡方程式：P电源=P负载+P损耗(四)电阻和欧姆定律1.电阻电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，单位是欧姆，简称欧，用字母Ω表示。导体的电阻是客观存在的，即使没有加上电压，导体仍然有

5、电阻。导体的电阻决定于材料的性质，几何尺寸和导体的温度等因素。当导体两端的电压是1V，导体内通过的电流是1A时，这段导体的电阻就是1Ω，即1欧姆=1伏特/1安培2.欧姆定律(1)一段电路的欧姆定律通过计算，一段均匀电路的欧姆定律可表示为：UAB=IR(5-7)具体应用时，如果电流的流向未给出或暂时无法判断时，可以先任意假定一个电流流向，倘使根据这个假定的流向算出的电流是负值，表明电流时间的流向与假定的流向相反。(2)全电路欧姆定律全电路就是含电源的闭合直流电路。图5-2表示一个简单的全电路。全电路欧姆定律表示：在一个闭合电路中，电流强度与电动势成正比，与整个电路

6、的电阻成反比。其数字表达式为：I=E/(R+r)(5-8)（五）串并联电路1.串联电路（1）导体元件依次首尾相连的方式。（2）流过每个电阻的电流都相等。（3）总电压、电阻等于分电压、电阻之和。（4）各电阻分得的电压、功率与其阻值成正比。2.并联电路（1）导体元件一端连在一起，另一端也连在一起。（2）每一元件两端的电压都相等。（3）总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。（4）各电阻分得的电流、功率与其阻值成反比。(六)电流的热效应电流通过导体会产生热，这种现象称为电流的热效应。电流通过导体时，克服导体电阻的阻碍作用而对电阻做了功，促使导体分子的热运动加剧，从而将电能变热

7、能，使导体的温度升高。在某段时间里，电阻产生的热量表示为：Q=I2Rt（5-9）式中：Q-电阻产生的热量，单位J。此公式称为焦耳-楞次定律。表述为：电流流过导体产生的热量，与电流的平方、导体的电阻及通过时间成正比。二、交流电大小和方向随时间做周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压、和交变电流，统称为交流电。交流电又分为正弦交流电和非正弦交流电。会区分各不同的交流电。(一)交流电的周期、频率和角频率1.周期正弦量变化一次所需的时间（秒）称为周期T2.频率交流电每秒内变化的次数称为频率f，单位赫兹（Hz），频率是周期的倒数，即：f=1/T在我国和

8、大多数国家都采用50HZ