電工基礎(chǔ)知識十二問
1、什么是電路？電路由哪些部分組成？
電流通過的途徑就是電路。電路由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線和開關(guān)等組成。
電源內(nèi)部的一段電路稱為內(nèi)電路，負(fù)載、連接導(dǎo)線和開關(guān)稱為外電路。
當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電路中有電流流過，負(fù)載就可以工作，叫做接通電路，即合閘；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路中沒有電流通過，負(fù)載停止工作，叫做斷開電路，即分閘。
2、什么是電流？什么是電流強(qiáng)度？
1）電流
導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運(yùn)動，就形成了電流。習(xí)慣上把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。因此，在金屬導(dǎo)體中，電流的方向和自由電子的實(shí)際移動方向相反。
2）電流強(qiáng)度
電流的大小用電流強(qiáng)度（簡稱電流）來表示，數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量，用字母I表示，即I=Q/t 式中：
I為電流強(qiáng)度，A
Q為通過導(dǎo)體截面的電荷量，C
t為通過電荷量Q所用的時(shí)間，t
電流的大小用電流表來測量，測量時(shí)將電流表串聯(lián)在被測電路中。
3、什么是電位？什么是電壓？二者之間有何區(qū)別？
1）電位
電場中某點(diǎn)的電位在數(shù)值上等于單位正電荷沿任意路徑，從該點(diǎn)移###無限遠(yuǎn)處的過程中電場力所做的功。單位為伏特，簡稱伏（V）。
在電場中電位等于零的點(diǎn)叫做參考點(diǎn)，通常以大地作為參考點(diǎn)。
2）電壓
電場中兩點(diǎn)之間的電位差稱為電壓，其表達(dá)式為U=A/Q 式中：
A為電場力所做的功，J
Q為電荷量，C
U為電壓，V
3）電位和電壓的區(qū)別
電場中各點(diǎn)的電位，隨著參考點(diǎn)的改變而不同；電壓是兩點(diǎn)之間的電位差，與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。
4、什么是電動勢？如何測量電動勢的大小？
在電場中將單位正電荷由低電位移向高電位時(shí)，外力所做的功稱為電動勢，其表達(dá)式為E=A/Q 式中：
A為外力做的功，J
Q為電荷量，C
E為電動勢，V
電動勢的方向規(guī)定為由低電位指向高電位，即電位升高的方向。
電動勢可用電壓表來測量，測量時(shí)將電壓表并聯(lián)在被測電路中。
5、什么是電阻？什么是電阻率？溫度對電阻有何影響？
1）電阻
在電場力作用下，電阻在導(dǎo)體中流動時(shí)所受到的力稱為電阻，用字母R或r表示，單位為歐母，簡稱歐（Ω）。
任何導(dǎo)體都有電阻，導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)電材料的物理性質(zhì)和幾何尺寸決定的。導(dǎo)體越長，電阻越大；導(dǎo)體截面積越大，電阻越小。材質(zhì)均勻、截面積一致的導(dǎo)體電阻可表示為R=ρL/S 式中：
R為導(dǎo)體的電阻，Ω
L為導(dǎo)體長度，m
S為導(dǎo)體截面積，mO
ρ為導(dǎo)體電阻率，Ωmm2/m
2）電阻率
導(dǎo)體的電阻率表示導(dǎo)體材料對電流具有阻力的程度，其數(shù)值是指在溫度為20℃的情況下，長1m截面積為1mO的導(dǎo)體的電阻值。
3）電阻與導(dǎo)體溫度的關(guān)系
一般金屬材料的電阻隨溫度的升高而增加，電解液導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而降低。
6、什么是歐姆定律？舉例說明如何在電路中應(yīng)用？
1）歐姆定律的概念
歐姆定律是表示電壓（電動勢）、電流和電阻三者關(guān)系的基本定律。下圖（a）為部分電路，通過電阻的電流與電阻兩端所加的電壓成正比，與電阻成反比，這種關(guān)系稱為部分電路的歐姆定律，用公式表示為I=U/R 。
I=E/（R＋r0） 式中：
E為電源電動勢，V
R、r0，分別為負(fù)載電阻和電源的內(nèi)阻，Ω
I為電路中流過的電流，A
如果要考慮連接導(dǎo)線的電阻，則總電阻中還要加上導(dǎo)線的電阻值。
2）歐姆定律的應(yīng)用實(shí)例
在上圖（a）的電路中，設(shè)電路兩端的電壓為U，通過電路的電流為I，電路中的電阻為R。
（1）已知U=110V，R=10Ω，求電流I。
I=U/R=110/10=11A
（2）已知U=110V，I=11A，求電阻R。
R=U/I=110/11=10Ω
（3）已知R=10Ω，I=11A，求電壓U。
U=IR=11x10=110V
7、什么是電功和電功率？
1）電功
電流所做的功叫做電功，用字母A表示。
電功的大小與電路中的電流、電壓及通電時(shí)間成正比，用公式表示為A=UIt=I2Rt 式中：
A為電功，J
I為電路電流，A
R為電路電阻，Ω
t為通電時(shí)間，s
2）電功率
電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率，用字母P表示，單位為瓦特，簡稱瓦（W）。用公式表示為P=A/t=UI=I2R=U2/R 式中：
A為電功，J
U為電路電壓，V
I為電路電流，A
R為電路電阻，Ω
t為通電時(shí)間，s
8、什么是電流的熱效應(yīng)？它有何作用？
1）電流的熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時(shí)，由于自由電子的碰撞，電能就不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽@種電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。用公式表示為Q=I2Rt 式中：
Q為導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，J
I為導(dǎo)體中通過的電流，A
R為導(dǎo)體的電阻，Ω
t為通電時(shí)間，s
2）電流熱效應(yīng)的作用
電流的熱效應(yīng)有有利的一面，在生產(chǎn)和日常生活中，可利用電流通過電阻產(chǎn)生的熱效應(yīng)制成電烙鐵、電烘箱、電阻爐等；也可利用電流的熱效應(yīng)使鎢絲發(fā)熱而發(fā)光，制成白熾燈。
電流的熱效應(yīng)不利的一面是在發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線等電氣設(shè)備中，電流的熱效應(yīng)不僅造成了電能的損失，還降低了設(shè)備的效率；同時(shí)又由于熱量的累積而使電氣設(shè)備溫度升高，絕緣材料受到損傷甚###燒毀。
9、什么叫短路？什么叫斷路？短路會造成什么危害？
1）短路
短路是指電路中不同電位的兩點(diǎn)直接接通，即電源未經(jīng)過負(fù)載而直接由導(dǎo)體金屬性短接的現(xiàn)象。
2）斷路
斷路也叫開路，是指電路中某一部分由于某種原因而被斷開，使電流不能導(dǎo)通的現(xiàn)象。
3）短路的危害
短路時(shí)由于電路中的電流增大數(shù)倍，造成電氣設(shè)備過熱甚###燒毀，引起火災(zāi)；同時(shí)短路電流還會產(chǎn)生很大的電動力，造成電氣設(shè)備機(jī)械性損壞；嚴(yán)重的短路事故甚###會破壞系統(tǒng)穩(wěn)定。所以對運(yùn)行中的電氣設(shè)備應(yīng)采取一D的保護(hù)措施，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，可將短路點(diǎn)及時(shí)切除，以防止短路造成的破壞。
10、什么是基爾霍夫###定律和第二定律？
1）基爾霍夫###定律
基爾霍夫###定律又叫節(jié)點(diǎn)電流定律，是研究電路中各節(jié)點(diǎn)處電流間關(guān)系的定律。
節(jié)點(diǎn)電流定律指出：對于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。
即∑I=0，通過節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零。
2）基爾霍夫第二定律
基爾霍夫第二定律又叫閉合回路電壓定律，是研究回路中各部分電壓間關(guān)系的定律。
閉合回路電壓定律指出：對任一回路沿任一方向繞行一周，各電源電動勢的代數(shù)和等于各電阻電壓降的代數(shù)和。即∑E=∑IR
11、什么是電阻的串聯(lián)？什么是電阻的并聯(lián)？各有什么特點(diǎn)？
1）電阻的串聯(lián)
兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次首尾串接的聯(lián)接方式叫做電阻的串聯(lián)。電阻串聯(lián)的特點(diǎn)：
（1）通過各電阻的電流相等；
（2）各電阻的電壓降之和等于電路端電壓；
（3）電阻串聯(lián)后的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和。
2）電阻的并聯(lián)
兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻首端與首端相連，尾端與尾端相連的聯(lián)接方式稱為電阻的并聯(lián)。并聯(lián)電路的特點(diǎn)：
（1）各電阻的端電壓相等；
（2）通過各電阻的電流之和等于電路的總電流；
（3）電阻并聯(lián)后的總電阻阻值的倒數(shù)等于各電阻阻值的倒數(shù)之和。
12、什么是復(fù)雜電路？復(fù)雜電路如何計(jì)算？
1）復(fù)雜電路
一般不能用串、并聯(lián)方法簡化為單一等效回路的電路稱為復(fù)雜電路。
2）復(fù)雜電路計(jì)算方法
復(fù)雜電路的計(jì)算方法很多，這里只介紹一種###基本的支路電流法。
（1）如圖所示，設(shè)定各支路電流的正方向。
（2）根據(jù)基爾霍夫###定律對接點(diǎn)a列出方程
I1+I2-I3=0
（3）根據(jù)基爾霍夫第二定律列出回路方程
E1-E2=I1R1-I2R2
E2=I2R2+I3R3
（4）解方程組
I1+I2-I3=0
E1-E2=I1R1-I2R2
E2=I2R2+I3R3
可求出I1、I2、I3，當(dāng)求出的電流為負(fù)值時(shí)，說明假定的方向不對，應(yīng)該倒過來。
（5）利用U=IR可求得各電阻上的電壓；利用P=I2R可求得各電阻上消耗的功率。
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