M电工基础

大纲解析（M3 电工基础）

&1 电子理论

分子、原子、离子、化合物中的电荷结构和分布；导体、绝缘体、半导体的分子结构。

 概念：

➢ 分子：是构成物质并保持物质物理特性的最小粒子。

➢ 原子：是组成元素的最小可存在的粒子。整个原子呈电中性。原子的核心称为原子核，包括质子和中子。质子带正电荷，中子不带电荷。

➢ 电子：是围绕着原子核作高速环绕运动的微小粒子，带有负电荷。

➢ 自由电子：是指外层电子挣脱原子核的引力束缚而从原子中逃离出来的电子。 ➢ 离子：是指原子失去或获得一个或多个电子之后形成的粒子。

 结构和分布：

 导体、绝缘体、半导体：

➢ 导体：允许大量电子自由运动的物质。使用最广泛的导体是铜。

导体得的导电顺序：银→铜→铝→锌→黄铜→铁

➢ 不良导体或绝缘体：具有少量自由电子的物质。 ➢ 半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质

&2 静电和传导

静电和静电荷的分布

电中性——“零电荷体”。电子流的流动将持续到物体中的电荷平衡为止。不接触的带有不同电荷的物体，没有电流的流动，将产生例的作用，称为静电力。产生静电荷最容易的方法之一就是摩擦。摩擦起电最好选用两种绝缘材料。 静电的吸引和排斥定律

异性电荷互相吸引，同性电荷互相排斥。

电荷的单位，库仑定律

在自由空间，电荷体之间吸引与排斥力的大小与下面两个因素有关：1.带电体所带的电荷量；2.带电体之间的距离。

电荷在固体、液体、气体和真空中的传导

➢ 金属始终都具有自由电子。随着温度的升高，金属中的电子迁移率下降，导电能力下

降。

➢ 纯净的水是非导体。导电的液体称之为电解液，电解液中的电荷载流子是离子。电解

液的导电能力远远小于金属的导电能力。

➢ 电在真空中也可以传导，应用：电子管。气体导电首先必须对气体电离。目的是产生

电子和正离子。强电场中，物体尖端和棱角上出现辉光和电晕现象，称为电晕放电。 静电的危害和防静电常识

 危害：产生电弧或者电火花，将严重影响通信和导航系统。  防静电：搭接线，无线电屏蔽，防静电手腕，防静电标识。

&3 电学基本术语

下列术语的定义、单位和影响它们的因素：电位差、电动势、电压、电流、电子流、电阻、电导、功率、电功。

➢ 电位差：电压（voltage），也称作差或差（注：电压永远是正值 ，但电势差有负值），是衡

量单位电荷在静中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位 正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的“”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

➢ 电动势:（英语：Electromotive Force 缩写：EMF）是一个表征电源特征的物理量。电源的

电动势是指电源将其它形式的能量转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位从电源的通过电源内部移送到正极时所做的功。常用符号E（有时也可用ε）表示，单位是伏特（V）。

➢ 电压:见电动势。

➢ 电流：单位内通过横截面的，叫电流，通常用I代表电流，表达式

，单位是“安培”

（这个单位是为了纪念法国物理学家在电学研究中的巨大贡献而命名的），简称“安”，符号“A”。 ➢ 电子流：自由电子在空间做定向运动所形成的电流

➢ 电阻：（Resistance，通常用“R”表示），是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻

碍作用的大小。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是（ohm），简称欧，符号是Ω（希腊字母，读作Omega)，1Ω=1V/A。比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

➢ 电导：(conductance),表示某一种导体传输电流能力强弱程度。单位是Siemens（西门子），

简称西，符号S。G=1/R=I/U。

➢ 功率：在中，用电功率表示消耗电能的快慢。率用Ｐ表示，它的单位是瓦特（Watt），简称瓦（Wa）

是W。

➢ 电功：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电流所做的功叫做电功，如果

电压U的单位用伏特，电流I的单位用安培，时间t的单位用秒。电功W的单位用焦耳（J），那么，计算电功的公式是： W＝pt＝UIt。

&4 电的产生方法

电的产生方法：摩擦起电、压电现象、热电现象、光电现象、化学反应、磁生电。

➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

摩擦起电：通过摩擦两种物质产生电压。 压电现象：挤压两种晶体物质产生电压。

热电现象：加热两种不同物质的连接处产生电压。 光电现象：用光激发敏感物质产生电压。 化学反应：通过电池中的化学反应产生电压。

磁生电：通过导体在磁场中切割磁力线，在导体内产生电压。

&5 电池

原电池和蓄电池的构造及原理，碱性电池和酸性电池的组成及基本化学反应。

电池是将化学能转化为电能的装置，分为原电池和蓄电池。原电池不能被充电，蓄电池可以被充电。电池由电解液和两种不同材料的电解液制成。碱性电池和酸性电池是由电解液的酸碱性区分的。

基本化学反应为：

电池的串、并联；电池的内阻及其影响。

电池的串联连接可以提高直流电源的输出电压。 电池的并联连接可以提高直流电源的输出电流。

电池的串并联，既可以提高直流电源的输出电压；也可以提高直流电源的输出电流。

内阻是电池本身的一个指标，内阻大，电池工作的压降就会比较大，接在电池上面的电器电压就小。理论上电阻为零最好。

&6 电阻、电阻器

电阻及其影响因素

电阻是导体对电流的阻碍，道题上的电阻（R）与导体长度（L）成正比，与导体的截面积（S）成反比，与导体材料的电阻率（p）有关。

电阻的种类

实心炭质带电阻器、绕线电阻器、薄膜电阻（碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成电阻器）、金属玻璃铀电阻器、贴片电阻、敏感电阻（压敏电阻、力敏电阻、气敏电阻、湿敏电阻）等。

电阻器的色环代码、阻值和误差、额定功率。  四环电阻的含义

 五环电阻的含义

前三环表示电阻值的前三位数字，各种颜色代表的数值与上表相同，第四环表示乘数，第五环表示允许的误差值。

 精密金属膜电阻： 有六个色环，第六环表示温度系数。

 电阻的额定功率：对于小功率电阻按IEC（国际电工委员会）规定的E６、E12和E24系列

来标值，对于专用精密电阻按E48、E96和E192来标值。 电阻的串联、并联。串联、并联和混联总电阻的计算

电子的流动只有一条通路的电路称为“串联电路”。

两个或两个以上的电阻的一端连在一起，另一端也连在一起，并且与电源的正负极相连，这种连接方式被称为电阻并联电路。

或

。

混联电路是包含了上面两种的电路。计算电阻时应先计算出串联电路和并联电路的等效电阻，再把两个等效电阻相加。

温度对电阻的影响及阻值的计算，正、负温度系数电阻

我们用温度系数ɑ来衡量温度对电阻的影响。定义为：在温度每升高1K时，电阻值产生的变化量与原电阻阻值和变化所用时间之比。

我们把温度升高阻值减小的材料称为热导体，对应制成的电阻称为负温度系数电阻。相反，把温度升高阻值增加的材料称为冷导体，对应制成的电阻称为正温度系数电阻。 电位计、变阻器、惠斯通电桥的构造及工作原理

➢ 电位计：电位计是典型的接触式绝对型角传感器，有一个在电阻膜（包含碳电阻膜、导

电塑料薄膜、金属电阻膜、导电陶瓷膜。..等等）上的滑动触点，由外部作用，使接触点位置改变从而电阻膜上下电阻的比率，实现输出端电压随外部位置变化。

➢ 变阻器：可以调节电阻大小的装置，接在电路中能调整电流的大小。一般的变阻器用电

阻较大的导线（电阻线）和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。作用：1、限制电流，保护电路 2、改变电路中电压的分配。 ➢ 惠斯通电桥：

当电位计G指示为零时，电桥达到平衡。得到值。

热敏电阻、压敏电阻

热敏电阻：对温度非常敏感，起阻值随温度剧烈变化。

压敏电阻：主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，其特点是当电压小于某值时电阻很大电流很小，而当电压大于该值时，电阻突然变小电流变大。常用于电压保护电路中。

，从而计算出未知电阻

的

&7 直流电路

电路的基本组成和基本电路符号；电流和电压的参考方向

➢ 电路：是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。

➢ 基本组成

 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。  负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。  控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。

 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。

➢ 基本电路符号

➢ 电流和电压的参考方向

参考方向又叫假定正方向，简称正方向。就是在一段电路里，在电流两张可能的真实方向中，任意选择一个方向作为参考，然后根据求解的结果确定电流的真实方向。 欧姆定律，基尔霍夫电流和电压定律

➢ 欧姆定律：电阻元件的伏安关系服从欧姆定律，即U = RI 或 I = U/R = GU。其中G = 1/R，电阻R的倒数G叫做电导，其国际单位制为西门子(S)。

➢ 基尔霍夫电流定律：流入与流出任何一个节点的电流代数和等于零。

➢ 基尔霍夫电压定律：在任何一个瞬间，沿任何一个串联回路绕成一周，其回路上的电动势和电压的代数和等于零。

运用上述定律计算电路中电压、电流、电阻，及电阻的功耗并测量。

电源内阻和电源与负载的匹配

电源向负载输出电压和电流的同时，也向负载输出功率。如果按电源的内阻来选择负载电阻，是电源的输出功率达到最大，这就是功率匹配。

当负载电阻与电源内阻相等是，电源输出的功率最大，也就是说负载电阻上获得了最大功率。

&8 电容、电容器

电容的功用和工作原理

❖ 电容的作用，狭义的讲只有一个作用——储存和释放电荷。要说电容在电路中起的作用就多了，有：储能、滤波、谐振、移相（含无功补偿）、耦合（隔直）、积分和微分等等。

❖ 工作原理， 影响电容量的因素：极板面积、极板之间的距离、极板的数量、介电常数、工作电压、额定电压。 平行板电容器的极板面积越大，极板间的距离越小，以及材料的介电常数越大，则电容器的容量就越大。

电容器的符号、色环标记，值、误差范围及额定电压。

❖ 电容器的符号

❖ 色环标记 颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 额定电容量 第一环第二环第三环数字 数字 乘数 0 0 1 1 1 10 2 2 102 3 3 103 4 4 104 5 5 105 6 6 106 7 7 8 8 9 9 第四环误差（%） ±20 ±30 ±40 ±5 ±10 额定电压 第一环第二环数字 数字 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 ❖ 额定容量值

在20℃时，测定的电容器的容量值。实际的取值按IEC规定的系列标准。 ❖ 误差范围

❖ 额定电压

在40℃时，电容器上所能承受的最大直流电压值或交流电压的峰值。

电容器的种类、结构及功用。

纸介电容器 与纸介电容器类似，纸介电容器 金属膜由真空蒸发形成。 金属膜电容器 与上面的电容器结构有机介质电容器 相同，纸介改用有机介质。 以陶瓷物质作为介固质，极板通过化学的陶瓷电容器 定方法在陶瓷上喷涂上电银层。 容器 云母电容器 结构简单，价格便宜，耐压值比较高，但损耗比较大。击穿后不能使用。 一般用于整流电路，不适用于潮湿环境。 损耗因数很小，电容量的稳定性和绝缘电阻的容量都很大，耐压值高，适用于安装在印刷电路板上。 对温度敏感，可做温度电容使用。外壳颜色蓝、灰代表正温度系数，其他颜色为负温度系数。常用于高频设备中。 是一种高质量的电容器，主要应用于发射和测量技术当中。 电解电容器 一般有极性，常用于滤波电路和耦合电路。 表面安装（SMD）电容器 可变电容器 尺寸小，可用与印刷电路板的表面安装。另外由于没有分布电感的作用，还适用于高频技术中。 转动式电容器 微调电容器 在广播和电视技术中作为振荡回路的调谐用，差动可变电容器可以起到可变电容分压器的作用。 可用于电容量的一次性设定。在广播、电视和测量设备中用于微调。 电容器的串联、并联和混联，总电容量的计算。 ➢ 电容器的并联

Ct=C1+C2+……+Cn

➢ 电容器的并联

➢ 电容器的混联

对于混联电路，我们要将它们分别考虑，即：将电路中的并联部分和串联部分单独考虑，其总电容的计算公式与电容器并联和串联的公式相同。 电容器的充电和放电规律，时间常数，电容器的测量。

带有电荷的电容器可以等效为电源。电容器不消耗电能，且电容器上的电压不能突变。电容器的充电时间与电阻成正比且与所加电压无关。

&9 磁学

磁学理论；永久磁铁，磁极，磁力线，地球磁场对磁铁的影响。

➢ 磁力：具有磁性的物质与铁、钢、钴、镍磁性材料之间存在着力的作用，这一作用称为磁力。 ➢ 磁铁的分类： 天然磁铁 自然界的铁矿石（Fe3O4）

通电线圈的方法

磁铁 永久磁铁

抚摸的方法

电磁铁

➢ 磁极：通常把吸引力最强的两端称为磁极。所有磁铁至少有两个磁极，指向北的称为磁北极

（N极），指向南的一端称为磁南极（S极）。

➢ 磁力线：磁力线是人们假想出来的表示磁力在周围空间的作用情况的线。它从磁铁的北极出

发，进入南极，通过磁铁本身又回到磁铁的北极，从而形成了一个闭合的环路。性质如下：

① 磁力线是连续的、封闭的环路； ② 磁力线之间不相交；

③ 同一方向传播的磁力线相互排斥，反方向传播的磁力线相互结合，并形成一条磁力线，其传播方向由结合后的磁力线方向决定；

④ 磁力线试图缩短自己，因此，在异性磁极之间，磁极将被拉在一起； ⑤ 磁力线可以穿透所有材料。

➢ 地球磁场：

磁化与去磁，磁屏蔽

❖ 磁化

当磁场对磁性材料作用时，磁性材料中的分子磁体有序的排列，于是磁性材料就对外显示出磁性，这一此行材料从不带磁性到具有磁性的过程被称为磁化。 ❖ 磁屏蔽

用高磁导率的物质罩住仪器，将磁场隔离，使的磁通通不影响仪器。这种方法称为磁屏蔽。 ❖ 去磁

通过对磁铁震动、加热（加热到居里温度）或加交流电的方法将磁铁上的磁性去掉。 磁性材料

铁氧化磁材料 顺磁性材料 反磁性材料

电磁铁的结构与工作原理

高磁导率、高电阻率 磁性很弱 磁性更弱 铁、钢、钴镍合金和坡莫合金 铝、铬、铂和空气 铜、金、银、水银和硅 右手螺旋法判断

用右手握住导体，拇指指向电流的方向（从“˙”到“×”），其余四指绕行方向表示磁力线的旋转方向

通电线圈磁场强度的影响因素

① ② ③ ④

线圈的匝数；

流过线圈的电流强度； 线圈的长宽比； 铁心材料的种类。

磁动势、磁通、磁场强度、磁通密度、导磁率、磁滞回线、剩磁、矫顽磁力、磁阻、磁饱和、涡流

➢ 磁动势：电流与线圈匝数的乘积称为磁动势。 ➢ 磁通：一个线圈或磁铁中磁力线的总根数。

➢ 磁场强度：单位长度上磁动势的大小称为磁场强度。

➢ 磁通密度：与磁场方向垂直的单位面积（1m2）上的磁通量。用英文大写字母“B”表示，它也被称为磁感应强度。

➢ 磁导率：是磁通密度与磁场强度之比，他是真空中的磁导率（μ0）与磁导系数（μr）的乘积。

➢ 磁滞回线：

铁磁材料在经过充磁、退磁、反向充磁、再退磁周期性变化时，所获得的关于磁感应强度（横坐标）相对于磁场强度（纵坐标）变化的闭合

曲线。

➢ 剩磁：指磁体经磁化至饱和以后，撤去外磁场，在原来外磁场方向上仍能保持一定的磁化强度，称为剩磁。

➢ 矫顽磁力：所谓矫顽力是指破坏磁体磁化状态所需之力也就是使磁感沿磁滞回线减少至零时所需的。

➢ 磁阻：一个中的磁阻等于“”与的比值。

➢ 磁饱和：是当一个增加的外加H不能再进一步使材料的状态，所以全部磁场的B拉平。 ➢ 涡流：当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生。实际上这个线圈附近的任何导体中都会产生。如果用图表示这样的，看起来就象水中的旋涡，所以我们把它叫做引。 磁防护与磁存储

吸附式继电器中，可采用硬磁材料嵌入衘铁中，以增强吸合状态。一般的通用继电器中，通常在衘铁与铁心的接触部位固定一块非磁性材料，以阻止铁心与衘铁之间直接接触，以便继电器断电以后，衘铁能可靠的与铁心分离。为了减小磁滞损耗，线圈铁心要尽可能采用磁滞回线狭长的材料。

&10 电磁感应

法拉第电磁感应定律，导体在磁场中运动产生感应电压的原理 ❖ 导体在运动磁场中产生感应电压的原理：

处于导体中的自由电子虽导体而运动，当他们垂直于磁场运动时，则磁场中的洛伦兹力便对运动的电子产生作用。处于导体中的自由电子便会向导体的一端偏移。这样在导体的一端便会出现电子的聚集，而在另一端则会有正电荷的聚集，于是在导体的两端就产生了感应电压。

❖ 右手定则：

伸出右手，拇指与其余四指成90°角。磁力线穿过手心，拇指指向导体的运动方向，那么，四指指向导体中产生感应电流的方向。

❖ 左手定则：

伸出左手，拇指与其余四指成90°角。磁力线穿过手心，四指指向导体中的电流方向，那么，拇指则指向通电导体的运动方向。

❖ 法拉第电磁感应定律：任何电路中产生感应电压的大小与磁通变化率成正比。

感应电势大小的影响因素

感应电压与磁通密度、导线的数目、磁场有效作用宽度、导线移动速度成正比。 互感

如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中所产生的有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中发生变化时，则其与第二只线圈环链的也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做。

互感系数，是指在一个电路中所感生的磁通除以在另一个电路中产生该磁通的电流。互感影响因素：线圈匝数、线圈的尺寸、介质的导磁率、线圈之间的相对位置。 楞次定律

在任何电路中，感应电压产生的磁通总是反抗引起感应电压的磁通量变化。感应电压的方向可有楞次定律和右手螺旋法则判定。 反电动势与线圈的自感

反电动势是指有反抗发生改变的趋势而产生，其本质上属于感应电动势。反电动势一般出现在电磁线圈中，如、、线圈、、等。

当中的发生变化时，它周围的就随着变化，并由此产生的变化，因而在导体中就产生，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，此电动势即自感电动势这种现象就叫做。 电感器串联、并联和混联，等效电感的计算；电感的充、放电规律及时间常数

当通过电感的电流增加到电流最大值的%时（或下降到%）所需要的时间，称之为时间常数，用τ表示。电感中的冲放电过程中电感中流动的电流不能突变。

电感器串联、并联和混联电感的求法： 串联 无偶电感 有偶电感 并联 混联

与电阻一样 &11 交流电

正弦交流电的相位、周期、频率、振幅

➢ 相位：相位反映了导线环开始旋转的起始点和正弦交流电砸死交变过程中不断变化的幅值和

极性。由于相位是用角度拉表示的，所以它也被称为相位角，一般用“φ”表示，单位为“度”或“弧度”。对于反映导线环初始位置的角度，称为初相角。 ➢ 周期：波形完成1周的变化所需要的时间被称为周期。

➢ 频率：频率是指交流电流或电压每秒完成的周数，它的单位是“赫兹”，用Hz表示。

➢ 振幅：振动物体离开位置的最大距离叫振动的振幅。振幅在数值上等于最大位移的大小。

交流电的三要素是：相位、周期（频率）和振幅。

交流电的瞬时值、有效值、峰值、峰峰值的概念

➢ ➢ ➢ ➢

瞬时值：在任意一时刻的正弦交流电压或电流称为瞬时值。 有效值：等效为直流电压或电流的值。

峰值：电压或电流的正、负最大值称为交流电的峰值。

峰峰值：在正峰值与负峰值之间的总电流值或电压值称为交流电的峰峰值。

交流电的电压、电流和功率间的关系

或者

或者

不同波形有效值和最大值之间的关系

单相、三相交流电的原理及波形

单相交流电 三相交流电 三相系统中线电压、线电流与相电压、相电流的计算，功率的计算 ❖ 星形连接

1) 线电流等于相电流 2) UAB2UA•cos303UA 3) UBC2UB•cos303UB 4) UCA2UC•cos303UC

5) P3PP3UPIPcosΦ；式中：P---三相功率，Pp--每一相的功率，Up--负载上的相电压，Ip=

负载上的相电流，cosΦ--每相负载的功率因数。

❖ 三角形链接

1) I12Ia•cos303Ia 2) I22Ib•cos303Ib 3) I32Ic•cos303Ic 4) 线电压与相电压相等

5) P3PP3UPIPcosΦ；式中：P---三相功率，Pp--每一相的功率，Up--负载上的相电压，Ip=负

载上的相电流，cosΦ--每相负载的功率因数。

&12 阻性、容性及感性电路

容抗、感抗的含义及在电阻、电容、电感并联、串联及串并联电路中电压和电流间的相位关系 ❖ 名词解释

➢ 感抗：线圈的电感对交流电的阻碍作用。XL2fL，L代表电感，f是交流电的频率。

➢ 容抗：交流电通过电容时，由于电容的不断地充电、放电，所以电容器极板上所带电

荷对定向移动的电荷具有阻碍作用。XC

❖ 理想电容、电感上的相位关系

1，C代表电容，f表示交流电的频率。 2fC

❖ 相位关系 RC串联 RL串联 RC并联 RL并联 电压滞后电流90度 RCL串联 RLC并联 电压超前于电 流90度 电流超前于电 压小于90度 电流滞后于电 压小于90度 XLXC电压超前 电流 XLXC纯电阻特 性 电压XLXC滞后 电流 XLXC电流超前 电压 XLXC纯电阻特 性 电流XLXC滞后 电压 无功功率、有功功率、视在功率和功率因数

➢ 视在功率：电源供给电路的总功率，称为视在功率，记为“S”。

➢ 有功功率：在RCL电路中，电阻R上消耗的功率称为有功功率，记为“P”。

➢ 无功功率：把C、L储能元件与电源之间所交换的功率值称为无功功率，记为“Q”。

P➢ 功率因数：cos，表明了视在功率转化为有功功率的程度。

S LC 谐振电路的基本原理

在具有电阻R、L和电容C元件的中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果我们调节（L或C）的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为性。电路达到这种状态称之为。在状态下，电路的总达到或近似达到。研究的目的就是要认识这种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同，有和两种。

&13变压器

单相和三相变压器结构及工作原理

电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组，当给初级线圈输入交流电压后，初级线圈中便有交流电流流动，初级线圈由电产生交变磁场，磁场的磁力线绝大多数由铁心或磁芯构成回路。次级线圈也绕在铁心或磁芯上，这样，次级线圈切割磁力线而产生感生电动势，在次级线圈两端产生感生电压。 变压器损耗及减少损耗的方法

变压器的损耗有铜损耗和铁损耗，铁损耗由铁心的磁滞和涡流产生。减少损耗的方法有：①选用磁滞回线窄小的磁性材料制造铁心，②选用硅钢片叠成的铁心。 在负载及空载条件下变压器的工作情况

空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗； 磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。

负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。 同名端

主线圈在某一个瞬间电位为正时，付线圈也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端，

这时我们把这两个对应端叫做该设备线圈的同极性端，或者叫同名端。 初/次级电压、电流、变比、功率、效率

UoI，ni。 UiIo

➢ 初次级电压关系：n➢ 电压的变化率：变压器从空载到额定负载，副绕组电压的变化程度定义为变压器的电压变化

率，即有：。

➢ 效率：。

自耦变压器

&14 滤波器

低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器的工作原理、功用及应用。

RC低通滤波低器 通滤波RL低通滤波器 器 允许信号中的低可用作电源中的 频或直流分量通滤波，以及在放大过，抑制高频分量器中的高频信号或干扰和噪声 进行抑制 RC高通滤波高器 通滤波RL高通滤波器 器 带通RC带通滤波滤器 波器 带阻RC带阻滤波滤器 波器 它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量 它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频 段的信号、干扰和噪声 它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号 通过 作为放大器的RC耦合电容 在传输变压器重常采用ＲＬ高通滤波器 提高电话通信时的语音清晰度 对一定频率范围内的信号进行抑制 ＆15 直流发电机及直流电动机

直流电动机和发电机的基本工作原理 ➢ 直流电动机工作原理

➢ 直流电动机工作原理

直流电动机和发电机的结构及各部件的作用

串励、并励和复励电动机

➢ 他励直流电机：电枢和励磁绕组由两个独立的直流电源供电。

➢ 并励直流电机：电枢和励磁绕组并联后由一个独立的直流电源供电。 ➢ 串励直流电机：电枢和励磁绕组串联后由一个独立的直流电源供电。

➢ 复励直流电机：复励电机有两个绕组，一个并励绕组，一个串励绕组，并励绕组和电枢并联，和串励绕组串联后由一个独立的直流电源供电。

起动发电机的结构和原理

第一级：接通K1、K2，传入启动电阻Rst，有一个小的启动转矩，以免产生过大的冲击而损坏

发动机部件。

第二级：切除启动电阻Rst，启动发电机增速，到秒时接触器K1和K2断开，K3接通，两组电

瓶串联供电。

第三级：转速继续上升，启动到15s时，继电器E断开，并励绕组从电网切断，电动机成钏励状

态。

第四级：到 30秒时，接触器、继电器全部停止工作，到42秒时电机开始进入并励发电状态。

&16 交流发电机

交流发电机原理

旋转电枢式和旋转磁极式交流发电机的结构和工作原理

单相和三相交流发电机

具有永久磁铁的交流发电机

&17 交流电动机

三相交流同步/异步电动机的结构，工作原理和特点

和的是相同的，主要区别在于转子的结构。 同步电机的转子上有直流，所以需要外加，通过引入电流； 而的转子是短路的，靠产生电流。

异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,低对电网不利.而同步电机效率高是,可改善电网.多用工矿大型没备。同步电机大多用在大型的场合。而异步电机则几乎全用在场合。

调速方法

调速方法有：1、编辑调速；2、变频调速；3、转子回路串电阻调速

单相交流电动机：电容式，分相式，罩极式

&18 开关及保护器件

电接触的特点，电弧与火花的产生及消除方法

❖ 电接触的特点：

 满足条件

① 确保电气线路的可靠接通与断开； ② 接触电阻值应该很低； ③ 触点的耐磨性强； ④ 触点的熔点高。  接触种类

① 固定接触 ② 滑动接触 ③ 可分接触

❖ 电弧与火花的产生

电弧的产生：触点间直接生成电弧；触点间隙被击穿而发生火花放电；在金属桥断裂后的一瞬间出现短弧。

火花的产生：触点断开时，触点间的电压达到间隙的击穿电压时，便产生火花放电。 ❖ 电弧与火花的消除

① 气体吹弧 ② 磁吹灭弧

③ 双断点触点灭弧

④ 利用石英砂粒间隙灭弧 ⑤ 玻璃管式保险丝灭弧 ⑥ 利用加速弹簧熄弧 ⑦ 灭火花电路

开关电器：机械开关、继电器、接触器、熔断器和跳开关的结构和原理。

略