第一部分电工技术基础.docx
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第一部分电工技术基础
第一部分电工技术基础
模块一直流电路
1、了解电工基本工具和安全用电常识；
2、了解电路的基本组成及各部分的作用、电路的状态及特点；
3、理解电路常用物理量的概念及其简单计算；
4、理解电阻元件及参数，了解电阻与温度的关系，会进行电阻的测量；
5、掌握欧姆定律及其计算；
6、掌握电阻串、并联的连接方式及电路特点；
7、掌握混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率的计算；
8、识别常用电工材料，会进行导线的连接；
9、了解支路、节点、回路、网孔的定义；
10、理解基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律；
11、掌握支路电流法，会求解两个网孔电路；
12、理解戴维宁定理，掌握电源向负载输出的功率。
第一节电工基本工具和安全用电常识
一、电工基本工具
1、试电笔
⑴试电笔的种类及结构如图1-1-1所示。
图1-1-1
⑵普通试电笔的电压测量范围：
60V—500V，低于60V时试电笔的氖管可能不会发光，高于500V不能用普通试电笔来测量，否则容易造成人身触电。
⑶试电笔的使用：
使用试电笔时，手指必须接触试电笔金属笔挂或试电笔顶部的金属螺钉，使电流由被测带电体经试电笔和人体与大地构成回路，只要被测带电体与大地之间的电压超过60V，氖管就会启辉发光，观察时应将氖管窗口背光面向操作者。
⑷试电笔作用有：
①区别电压的高低：
测试时可根据氖管发光的强弱来估计电压的高低；
②区别相线与零线：
在交流电路中，当电笔触及导线时，氖管发亮的即是相线，正常情况下，零线是不会使氖管发亮的；
③区别直流电和交流电测交流电时，氖管的两个极同时发亮；测直流电时，氖管里的两个电极只有一个发亮；
④区别直流电的正负极：
测直流电时，若笔尖侧发亮，则笔尖所测为负极，否则，为正极。
⑤识别相线碰壳用电笔触及电动机、变压器等电气设备外壳，若氖管发亮，则说明该设备相线有碰壳现象。
如果壳体上有良好的接地装置，氖管就不会发亮了。
⑸使用试电笔时的注意事项
①使用前，首先要检查试电笔里有无安全电阻，再直观检查试电笔是否损坏，有无受潮或进水，检查合格后才能使用。
②使用时，一定要用手触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有构成回路，试电笔中的氖管不会发光造成误判。
但不能用手触及试电笔前端的金属探头，以防造成人身触电事故。
2、旋具（又称为改锥或起子）
⑴外形结构如图1-1-2所示
图1-1-2
⑵螺丝刀的规格：
一字形：
50、100、150、200（长度mm），电工必备：
50、150；
+字形：
2--2.5、3--5、6—8、10—12（直径mm）。
⑶作用：
大旋具一般用来紧固较大的螺钉。
使用时，除大拇指、食指和中指要夹住握柄外，手掌还要顶住柄的末端，就这样就可以防止旋具转动时滑脱。
小旋具一般用来紧固电气装置接线柱头上的小螺丝钉，使用时，可用手指顶住柄的末端捻转。
⑷使用注意事项：
①使用时，应按螺钉的规格选择适当的刀口；②用螺丝刀紧固或拆卸带电螺钉时，手不能触及螺丝刀的金属杆；③电工不可使用金属杆直通柄顶的螺丝刀，以防触电。
3、活络扳手
⑴作用：
旋紧或旋松螺母。
⑵使用注意事项：
使用时，一般顺时针旋紧螺母，逆时针旋松螺母；扳动大螺母时，手应握在手柄尾端处；扳动小螺母时，手应握在靠近头部的部位，拇指可随时调节蜗杆，收紧扳口以防止打滑。
4、钢丝钳
⑴规格及结构：
电工用钢丝钳，常用的规格有150mm、175mm和200mm三种，其结构由钳头和钳柄两部分组成，钳头由钳口、齿口、刀口和铡口四部分组成。
结构如图1-1-3所示。
图1-1-3
⑵作用及使用方法：
钳口用来弯绞和钳夹导线线头；齿口用来剪切或剖削软导线绝缘层；铡口用来铡切导线线芯、钢丝或铅丝等较硬金属丝。
使用如图1-1-4所示。
图1-1-4
⑶使用注意事项：
①使用前应检查手柄绝缘套是否完好
②在切断导线时，不得将相线和中性线同时在一个钳口处切断
③使用时应把刀口的一侧面向操作者
5、尖嘴钳：
尖嘴钳的头部尖细，适用于在狭小的空间操作。
钳柄有铁柄和绝缘柄两种，绝缘柄的耐压为500V，主要用于切断和弯曲细小的导线、金属丝；夹持小螺钉、垫圈及导线等元件；还能将导线端头弯曲成所需的各种形状。
其外形结构如图1-1-5所示。
图1-1-5
6、断线钳：
又称斜口钳，钳柄有铁柄、管柄、和绝缘柄三种，其中电工用的带绝缘柄断线钳一般绝缘柄的耐压为500V。
断线钳主要用于剪断较粗的电线、金属丝及导线电缆等。
其外形结构如图1-1-5所示。
7、剥线钳：
剥线钳是用来剥削小直径导线绝缘层的专用工具，一般绝缘手柄耐压为500V。
剥线钳使用时，将要剥削的绝缘层长度用标尺定好后，即可把导线放入相应的刃口中（比导线直径稍大），用手柄一握紧，导线的绝缘层即被割破，且自动弹出。
其外形结构如图1-1-6所示。
图1-1-6
8、电工刀：
电工刀是剖削电线线头，切割木台缺口、削制木榫的专用工具。
使用时，①电工刀不带绝缘装置，不能进行带电操作；②应将刀口朝外剖，以45°切入，以15°倾斜向外剖削导线绝缘层，以免割伤导线；③用毕将刀身折入刀柄。
其外形结构如图1-1-6所示。
二、安全用电常识
1、触电的定义：
人体因触及带电体而承受过大的电流，以致引起局部受伤或死亡的现象。
2、触电的种类：
⑴电击：
电流流过人体对人体造成内部器官的伤害。
⑵电伤：
电流流过人体对人体造成外部器官的伤害。
[注]：
电击较电伤对人体的伤害程度大。
3、触电的方式：
⑴单相触电：
人体触及一根带电导体或接触到漏电的电气设备外壳。
此时人体承受的电压是电源的相电压，在低压供电系统中是220V
⑵两相触电：
人体的两个部位分别触及两相带电导体。
此时加在人体触电部位两端的电压是电源的线电压，在低压供电系统中是380V.
⑶跨步电压触电：
在高压电网接地点或防雷接地点及高压相线断落处或绝缘损坏处，有电流流入接地点，电流在接地点周围土壤中产生电压降，当人体走近接地点附近时，两步之间就有电位差，由此引起的触电事故，称为跨步电压触电。
[注]：
①室内不得接近接地或故障点4m以内，室外不得接近接地或故障点8m以内；
②步距越大，离接地点越近，跨步电压越大；
③已受到跨步电压威胁者，应采取单脚或双脚并拢方式迅速跳出危险区域。
4、影响电流伤害程度的因素：
主要因素是电流的大小，还有电流的频率、触电时间的长短、电流流过人体的途径、触电者自身的情况等。
[注]：
①同样大小的电流，交流电比直流电对人体的伤害程度大；
②频率为50—100Hz的电流最危险；
③我国规定36V以下为安全电压，30mA以下为安全电流；
④电流由左手至足通过，对人体的伤害程度最大。
5、触电急救的步骤及要求：
发现有人触电应：
⑴让触电者迅速脱离电源
⑵现场急救：
①口对口人工呼吸法：
适用有心跳无呼吸的触电者。
做法：
吹2秒停3秒
②胸外心脏挤压法：
适用无心跳有呼吸的触电者。
做法：
一秒一次或以分钟80次
③口对口人工呼吸法、胸外心脏挤压法同时进行：
适用即无心跳又无呼吸的触电者，两者交替进行，若一人抢救时，每按压15次后吹气2次（15:
2），反复进行；双人抢救时，每按压5次后由另一人吹气1次（5:
1），反复进行。
[注]:
①严禁用枕头或其他物品垫在触电者头下
②一般不得打强心针
6、安全用电注意事项
⑴电器要按规定接线，不得随意改动或私自修理家用电气设备。
⑵经常接触和使用的电气设施必须保持完好，不得有破损或裸露带电部分。
⑶在移动电气设备时，必须先切断电源并保护好导线，以免磨损或拉断。
⑷雷雨天不要站在高处和大树下面，更不要走近高压电线杆、铁塔、避雷针的接地线。
⑸对设备维修时，必须切断电源，并悬挂警示牌。
⑹用电器出现异常，要先切断电源，再作处理。
⑺家用配电箱要装有漏电保护器，漏电保护器不能停止工作。
7、电气火灾的防范
⑴电气设备发生火灾的原因：
过载运行、绝缘老化造成温升过高、明火引燃易燃物等。
⑵电气火灾扑救：
电气火灾一旦发生，首先切断电源，再进行扑救
[注]：
带电灭火时，切忌用水和泡沫灭火剂，应使用不导电的灭火剂，如二氧化碳灭火器、干粉灭火器、四氯化碳灭火器、1211灭火器等。
[例1]下列是钢丝钳作用的是（）
A剪切导线B旋松螺母
C剪切电子元件引线D剖削小直径导线的绝缘层
【分析】本题考查的是工具的作用，剪切导线应用钢丝钳，旋松螺母应用活动扳手，剪切电子元件引线应用斜口钳，剖削小直径导线的绝缘层应用剥线钳。
故选A
[例2]下列关于电工工具的使用说法不正确的是（）
A应按螺钉的规格选择螺丝刀的种类和刀口。
B钢丝钳切断导线时，不得将相线和零线同时在一个钳口处切断，以防短路
C使用活动扳手扳动小螺母时手应握在手柄尾端处
D使用试电笔时应将氖管窗口背光面向操作者
【分析】本题考查的是工具的使用注意事项，扳动小螺母时手应握在靠近头部的部位以防止打滑。
故C不对，选C
[例3]在低压系统中人体承受380V电压的触电方式是（）
A、电击B、电伤C、单相触电D、两相触电
【分析】本题考查的是人体触电的方式，电击、电伤属于触电种类，单相触电人体承受的电压为220V，两相触电人体承受的电压为380V。
故选D。
1、在380V/220V低压供电系统中，人体发生两相触电时，承受的电压为（）（06）
A220VB380VC311VD600V
2、某些家用电器使用年限过长容易发生漏电故障，当使用者触及漏电电器时，可能会发生（）（07）
A金属性短路事故B单相触电事故C两相触电事故D跨步电压触电事故
3、一同学发现某人发生单相触电事故应首先（）（08）
A直接用手将触电者拉开B切断电源
C拨打报警电话D进行人工呼吸
4、发现有人触电且出现假死现象，使触电者脱离电源后，应首先（）（09）
Ａ通知有关部门停电 Ｂ立即现场急救并设法联系医生
Ｃ拨打急救电话等医生救援 Ｄ送触电者去医院诊治
5、下列关于电工工具的使用说法正确的是（）（09）
A使用钢丝钳切断导线时，将相线和中性线同时在一个钳口处切断
B使用活动扳手扳动小螺母时手应握在手柄尾端处
C使用电工刀剥削导线绝缘层时，刀峰切入并剖削的角度均为45度
D使用试电笔时，手指必须接触试电笔金属笔挂或试电笔顶部的金属螺钉
6、关于试电笔的使用，说法错误的是（）（2010）
A能区分相线和中性线B能区分直流电的正负极
C氖管两端电压超过36V就会发光D能区分交流电和直流电
7、假如你发现10kV电力输电导线断裂后落到湿润的地面，做法错误的是（）（2010）
A立刻报告电力部门进行抢修B直接用木棒将导线架起来
C不能靠近，赶紧离开危险之地D在离开现场时要避免跨步电压触电
8、发现有人触电，第一步应做的事情是（）（2011）
A联系医生B迅速用正确的方法使触电者脱离电源
C马上做人工呼吸D迅速离开现场，防止触电
9、普通试电笔测量电压范围为（）（2012）
A0～500VB36～500VC60～500VD0～380V
一、选择题
1．用于旋松螺钉的工具是（ ）
A．钢丝钳B．改锥C．活动扳手D．尖嘴钳
2．用试电笔测试不发光的白炽灯的两端，均能使试电笔发光，则（ ）
A．相线断B．中性线断
C．相线和中性线均正常D．相线和中性线均断
3、以下电工工具用于剪切小线径导线和电子元件引线的是（）
A钢丝钳B尖嘴钳C斜口钳D剥线钳
4、用来剥削截面积在6平方毫米以下橡胶导线的绝缘层的工具是（）
A尖嘴钳B剥线钳C斜口钳D电工刀
5、电流对人体的伤害程度主要取决于（）
A大小B频率C时间D途径
6、电流流过人体时，以从（）对人体的伤害最大
A右手至足B左手至足C两足之间D任何途径
7．在一些特殊环境需使用（ ）V的安全电压
A．380B．220C．36D．56
8．对人体危害最大的电流频率是（ ）
A．2HZB．20HZC．30—100HZD．220HZ
9．关于触电急救下列说法正确的是（）
A发现有人触电应立即用手将触电者脱离电源
B发现有人触电且出现假死现象应立即打强心针
C若触电者出现有心跳无呼吸应立即用口对口人工呼吸法进行急救
D采用胸外心脏挤压法时，应用枕头垫在触电者的头下
10．随着家用电器不断增加，为了安全用电，以下措施正确的是（ ）
A．照明电路中熔断器应安装在中性线上
B．在照明线路中，增加用电器时只需换上足够粗的熔体即可
C．照明线路中，增加用电器时一定要同时考虑电能表、输电线和熔断器的承载能力
D．在照明线路中，增加用电器时只需考虑电能表和熔断器的承载能力
11．当高压线掉落地上时，距落地点（ ）以上人才安全。
A．3m B．20mC．8～10mD．只要不接触
12、关于试电笔下列说法正确的是（）
A、被测电压只要高于36V，试电笔的氖管就会发光
B、使用前，首先要检查试电笔里有无安全电阻
C、使用时，一定要用手触及试电笔前端的金属探头以形成回路
D、测量时，若试电笔笔尖一侧发光，则笔尖触及的是直流电的正极
13、关于跨步电压触电说法错误的是（）
A、只有在高压电网接地点处才会发生跨步电压触电
B、步距越大、离接地点越近，发生跨步电压触电的可能性越大
C、已受到跨步电压威胁者，应采用单脚或双脚并拢方式迅速跳出危险区域
D、小鸟在高压线上不会触电的主要原因就是跨步电压较小
14、下列说法错误的是（）
A、电器要按规定接线，不得随便改动或私自修理家用电器
B、在移动电风扇、照明灯等电气设备时，必须先切断电源
C、雷雨天时可在大树下避雨，但不可走近高压电线杆、铁塔、避雷针的接地导线
D、家用配电箱要装有漏电保护器，漏电保护器不能停止工作
15、带电灭火时不可使用（）灭火器
A、二氧化碳B、干粉C、泡沫D、1211
二、简答题：
1、使用电工刀时应注意什么问题？
2、触电的形式有几种？
在380V/220V的低压供电系统中，人体触及漏电的设备外壳属于哪种触电形式？
此时人体承受的的电压是多少？
3、怎样用试电笔区分交流电或直流电及直流电的正负极？
第二节电路及常用物理量
一、电路的概念：
电路也称网路，是电流通过的路径。
二、电路的组成及作用
1、组成：
电路一般由电源、负载、连接导线和控制装置四部分组成。
2、各部分的作用
⑴电源：
提供电能的设备，例如干电池、发电机等，它们把其他形式能转换为电能。
⑵负载：
取用电能的设备，例如白炽灯、电动机等，它们把电能转换为其他形式能。
⑶连接导线：
传输电能
⑷控制装置：
接通或断开电路或起保护作用，例如开关和熔断器。
三、电路的三种状态及特点
1、通路（闭路）：
电路各部分连接成闭合回路，电路中存在持续电流
2、断路（开路）：
电路断开，电路中无持续电流
3、短路（捷路）：
电路中部分或全部负载被导线直接相连。
短路时电流很大，有可能损坏电源和电气设备，应尽量避免。
四、电路中的基本物理量
1、电流
⑴电流的形成：
电荷的定向移动形成电流。
不同导电材料中形成电流的电荷不一样。
在金属导体中能够自由运动的是带负电的自由电子；在电离了的气体或电解液中是正、负离子两种电荷的运动；半导体中是自由电子和空穴。
⑵电流的大小：
单位时间内通过导体横截面的电荷量，记为：
I=
国际单位：
A，常用单位及关系：
1A=10
mA=10
uA。
⑶电流的方向：
习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流正方向。
⑷电流的种类：
①直流电流：
大小、方向不随时间的变化而变化
②交流电流：
大小、方向都随时间做周期性变化
2、电压和电位
⑴电压：
电场力移动单位正电荷由A点到B点所做的功，记为：
UAB=
国际单位：
V，常用单位及关系：
1KV=10
V，1V=10
mV。
⑵电压的方向：
实际方向为高电位指向低点位。
对于较复杂的电路，电流、电压的实际方向很难确定，此时可以先任意假设出一个电流、电压的方向，称为电流、电压的参考方向。
将参考方向在电路中标出，并依此分析计算，若得数为正，说明实际方向与参考方向一致；若得数为负，说明实际方向与参考方向相反，因此电压、电流值的正负是在选择了参考方向以后才有意义，电压、电流的正负号只代表方向，不代表大小。
⑶电压方向的表示方法：
① 双下标法：
UAB表示电压方向由Ａ点指向Ｂ点
② 正负极法：
电压方向由“＋”指向“－”
③ 箭头法：
用“→”表示，电压方向按图示箭头所指方向
⑷参考点：
参考点任意选定，通常选大地或电路中的公共点为参考点，参考点电位为零。
⑸电位：
电路中某点A与参考点间的电压称为该点的电位，记为VA
⑹电位的正负：
某点电位比参考点高则为正，电位比参考点低则为负。
正负代表大小。
[注]：
①电压为电位之差，即UAB=VA-VB
②电压不随参考点的改变而改变，电位随参考点的改变而改变。
③电压、电位的计算方法一样，二者均与路径无关。
3、电动势
⑴定义：
电源力移动单位正电荷由电源负极到正极所做的功，记为：
E=
（单位：
V）
⑵电动势与电压的不同：
①物理意义不同：
电动势表示非电场力（电源力）做功的本领；电压表示电场力做功的本领。
②方向不同：
电动势的方向由低电位指向高电位；电压的方向由高电位指向低电位。
③存在部位不同：
电动势仅存在于电源内部；而电压在电源内部、外部都存在。
[注]：
电源电动势及内阻决定于电源本身，与外电路无关。
4、电功和电功率
⑴电功：
电路中电流所做的功，记为：
W=IUt,国际单位是焦（J），常用单位是度（KWh），
1度=1000×3600J=3.6×106J。
⑵电功率：
单位时间内电流所做的功，记为：
P=UI，国际单位是瓦（W），常用单位是千瓦（KW），1KW=103W。
五、额定值：
额定值是指用电器长时间正常工作而不被损坏的最大数值。
为了使电路安全、可靠、经济地运行，任何电气设备的电压、电流和功率都有一定的使用限额，若超过这个限额，就会损坏电气设备或影响它的使用寿命。
额定值主要包括额定电压、额定电流和额定功率等，一般都标注在设备的铭牌上。
电器在额定状态下工作为满载，低于额定状态工作为轻载，超过额定状态工作为过载，电源不带负载为空载。
各种电气设备都应在额定状态下运行才是最经济和最安全的。
1、电流通过的路径叫，也称为。
2、电路一般由、、和四个部分组成。
其中是提供电能的设备；____是取用电能的设备；_____的作用是传输电能；______的作用是接通或断开电路，或保护电路不被损坏等。
3、电路的状态有三种：
_____、_____和_____，其中______状态在电路中应尽量避免。
4、带电质点有规则的运动形成______，其大小可定义为_____内通过导体横截面的电荷量，记为_____，基本单位是，符号为，实际应用中还用到、，它的方向通常规定为_____定向移动的方向。
5、在金属导体中形成电流的是；在电离了的气体或电解液中，分别向着两个相反的方向运动形成电流；半导体中形成电流的是和。
6、电压是衡量_____做功能力的物理量，它是指单位_____电荷从一点移动到另一点_____所做的功，记为。
电压的基本单位是，也常用到千伏（KV）、毫伏（mV）、微伏（uV）等单位，1KV=V；1V=mV=uV，电压的实际方向是。
7、电动势是指：
在电源内部，____将单位正电荷从___极移到___极所做的功，记为______，电动势的单位也是伏特，它是衡量_____做功能力的物理量，只存在于______，其方向是由电源的__极指向___极。
8、在电路中任选一个参考点，某一点到参考点的____叫电位，用表示，单位也是伏特。
参考点可任意选定，通常选_____点为参考点，一个电路只能选择___个参考点。
9、______所做的功叫电能，记为______，它的国际单位是_____，实际常用单位______，又称________，二者的换算关系为________。
10、电功率是衡量电路转化能量的物理量，等于单位时间内电路__或__的电能，记为，其单位是瓦，符号为，工程中常用千瓦（KW）和兆瓦（MW）作单位，1MW=KW=W。
11、电器在额定状态下工作为载，低于额定状态工作为载，超过额定状态工作为载，电源不带负载为载。
[例1]在电路中一定为电源的是（ ）
A．蓄电池B电动机C．发电机D．电风扇
【解析】除明确电源是产生电能的装置B、D直接排除外，还要想到蓄电池充电时是吸收电能的，此时为负载。
故选：
C
[例2]电流的方向通常规定为（ ）的方向
A．负电荷的定向运动B．正电荷的定向运动
C．正电荷的自由运动D．正、负电荷的定向运动
【解析】电流是电荷定向运动产生的，并且规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，所以应选择：
B
[例3]如果将电路中电位为1V的点作为新的参考点，则电路中其余各点的电位将（ ）
A．有升有降B．升高C．降低D．部分点电位改变
【解析】 电路中各点电位均与参考点选择有关，所以当参考点变化时其余点均有变化，原电路中1V变为0，其余都相应下降1V。
故选：
C
1、电路中任意两点电位的差值称为（）（06）
A、电动势B、电压C、电位D、电能
2、在金属导体中形成电流的是（）（07）
A．正电荷B.自由电子C.正、负离子D.空穴
3、下列不属于电路状态的是（）（08）
A闭路B短路C回路D开路
4、在电路中能够实现电路接通和断开的是（）（2010）
A.连接导线B.电源C.负载D.控制装置
5、单位相同的两个物理量是（）（2010）
A.电动势、电位B.电位、电流C.电位、电能D.电动势、电功
6、在某电解池中，正离了向负极移动了5c，负离子向正极移动了3c．那么（）（2010）
A.电流方向从负极到正极B.电流方向从正极到负极
C.电解池中始终没有电流D.电流方向由电压的大小决定
7、电路中的用电设备在超过额定电流时运行的状态叫（）（2011）
A.满载B.空载C.过载D.轻载
8、当电路参考点改变后，能够改变的物理量是（）（2011）
A.电流B.电压C.电位D.电阻
一、选择题
1．控制装置不能实现的是（）
A.接通电路B.传递电能C.保护电路D.断开电路
2.在电路的基本组成中，用于将电能转化为其它形式能的装置是（）
A.电源B.导线C.控制装置D.负载
3.不属于电路状态的是（）
A.回路B.闭路C.断路D.短路
4、电流的形成是指（）
A.自由电子的定向移动B.正电荷的定向移动
C.电荷的自由移动D.电荷的定向移动
5．若电路中的电压为负值，则表示电压的实际方向与参考方向（）
A.相同B.相反C.可能有关D.无关
6．电动势是衡量（）做功大小的物理量
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