一．基礎理論
1．電工基礎知識
1．1直流電路基本概念
電壓：要使電荷作有規則地移動，必須在電路兩端有一電位差，稱為電壓，用符號u表示。電壓以伏特為單位，簡稱「伏」，常用v表示。
電動勢：乙個電源（例如發電機、電池等）能夠使電流持續不斷沿電路流動，就是因為它能使電路兩端維持一定的電位差，這種使電路兩端產生和維持電位差的能力，就叫做電源的電動勢。電動勢常用e表示，單位也是伏。
電流、電流強度：物體裡的電子在電場力的作用下，有規則地向乙個方向移動，就形成了電流。電流的大小用電流強度（符號i）來表示。
電流強度在數值上等於1秒鐘內通過導線截面的電量的大小，電流強度的單位是安培，用符號a表示。1安培表示在導線橫截面上，每秒鐘有624億億個電子流過。安培簡稱安，有時採用比安更大或更小的單位千安、毫安、微安。
這些單位之間的關係如下：
1千安（ka）=1000安（a）
1安（a）=1000毫安（ma）
1毫安（ma）=1000微安（a）
電阻：電子在物體內移動所遇到的阻力叫電阻。電阻的單位是歐姆，簡稱歐，用字母ω表示。為計算方便，常以兆歐、千歐、毫歐為單位。這些單位之間的關係如下：
1兆歐(mω)＝1000千歐(kω)
1千歐(kω)＝1000歐(ω)
1歐(ω)＝1000毫歐(mω)
電功率：電流每秒鐘內所做功的量稱為電功率，用p表示。電功率的單位是瓦特，簡稱瓦，用w表示。
實際中有時用到的單位還有千瓦(kw)和馬力(hp),它們的關係為： 1千瓦(kw)=1000瓦(w)
1馬力(hp)=736瓦(w)
電功率等於電壓乘以電流，公式為： p＝ui
電能：電流在一段時間內所做的功稱為電能。電能等於電功率乘以時間。電能的單位是瓦·時或千瓦·時，分別用w·h或kw·h表示。電能表所記下的1度電就是1千瓦·時(kw·h)。
1． 2電路基本定律
1.2.1歐姆定律
歐姆定律:流過導體兩點間的電流與兩點間的電壓成正比，與電阻成反比。用公式表示： u=ir 或 i=u/r
電阻的串聯：n個電阻串聯時總電阻值等於各電阻值之和，公式：
r=r1+r2+······rn
電阻的併聯：n個電阻併聯時總電阻值的倒數等於各電阻值的倒數之和，公式： 1/r=1/r1+1/r2+······1/rn
分路電流：電阻r1、r2併聯，電路總電流為i，流經各分路電流為i1、i2時，則： i1= r2i/(r1+r2) i2= r1i/(r1+r2)
電源：電源的電動勢為e，內電阻為r，流出的電流為i時，則電源的端電壓為u=e－ri
1.2.2基爾霍夫定律
基爾霍夫定律概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律，是用以分析和計算電路的基本依據。基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。電流定律適用於電路中的任一節點，電壓定律適用於電路中的任一回路。
電流定律：
電流定律反映了電路中會合到任一節點的各支路電流間相互制約的關係。即：對於電路中的任何乙個節點而言，流入此節點的電流之和等於流出此節點的電流之和。電流定律可以換一種說法，即：
對於電路中的任何乙個節點而言，流入（或流出）此節點的電流的代數和恆等於零。公式為：
i1+i2+······+in=0
此式稱為節點電流方程。建立這種方程時，要注意根據各支路電流（參考方向）是流入節點或流出節點來決定在它們的前面取「＋」號或「－」號。
電流定律就其實質來說，是電流連續性原理在集中引數電路中的表現形式。所謂電流連續性，就是說流入節點的電荷與流出節點的電荷必然是相等。或者說在節點上不可能有電荷的積累。
電壓定律：
電壓定律反映了乙個迴路中各部分電壓間相互制約的關係。即：在電路的任何乙個迴路中，沿著任一參考方向各部分電壓的代數和恆等於零。這就是電壓定律。公式為：
u1+u2+······+un=0
此式稱為迴路電壓方程。在乙個迴路中，凡電壓的參考方向與迴路的參考方向一致者，在迴路電壓方程中該電壓的前面取「＋」號；反之取「－」號。電壓定律可以換一種說法，即：
**性電阻電路的任一回路中，沿著任一參考方向，電阻電壓降的代數和恆等於電動勢的代數和。凡電流的參考方向與迴路的參考方向一致者，由它所引起的電阻電壓降取「＋」號；反之取「－」號。凡電動勢的參考方向與迴路的參考方向一致者取「＋」號；反之取「－」號。
1. 3磁場與電磁感應
磁場和磁力線：乙個線圈如果通上電流，線圈的周圍就會產生磁場，磁場的存在用磁力線來表示。磁力線是有方向的，在磁體的外部磁力線的方向是從北極指向南極，在磁體的內部磁力線的方向是從南極指向北極。
磁通量：在磁場內任意取定一塊面積，該面積內必有一定數量的磁力線通過，垂直通過這塊面積的磁力線總數就叫做這塊面積的磁通量。磁通量用符號φ表示，它的單位是韋伯或麥克斯韋，1韋伯=108麥克斯韋。
磁通密度：單位面積的磁通量叫做磁通密度，用符號b表示。磁通量和磁通密度之間的關係為：
φ=bs 式中s表式面積。磁通密度的常用單位是高斯，1高斯=1麥克斯韋/厘公尺2。磁通密度的大小實際上反映了磁場的強弱。
磁場內某一處磁通密度愈大，也就是該處磁力線分布愈密，則磁場愈強。在非同步電動機中，磁通密度沿氣隙圓周的分布基本上是正弦形。因此象交流電一樣有最大值、平均值和有效值的區分。
通電導體產生的磁場方向：導體通過電流，周圍就產生磁場。磁場的強弱與通過電流大小有關，而磁場方向則與電流方向有關。
磁場方向可以應用右手螺旋定則來判斷。通電直導體周圍產生的磁場，其方向的判斷方法，以右手握住直導線，拇指指向電流方向，其餘四指所指方向就是磁場方向。通電螺旋線圈周圍產生的磁場，其方向的判斷方法，立起右手大拇指，使其它四指和電流方向一致，握住螺旋線圈時，大拇指所指的方向即為螺旋線圈形成的磁場方向。
磁場對電流的作用：通電導體在磁場中要受到力的作用，這個力叫電磁力。電磁力的大小與磁通密度b、通過電流i及導體在磁場中的有效長度l成正比。
電磁力的單位為牛頓。電磁力大小計算公式為：
f=bil
式中 f－電磁力，牛頓；b－磁通密度，韋/公尺2；i－電流安培；l－長度公尺。
電磁力方向用左手定則來判斷，電動機的基本工作原理就是利用磁場對電流的作用，所以也稱電動機定則，具體方法：伸出左手，大拇指所指的方向與四指所指方向成平面直角，手心正對磁力線方向，四指指向電流方向，拇指所指的就是電磁力方向。
電磁感應定律：導線切割磁力線，導線上就有感應電動勢，感應電動勢用符號e表示，單位為伏，這就是電磁感應現象。導線切割磁力線，實際就是指導線和磁場之相對運動。
對於線圈來說，只要穿過線圈中的磁通量發生變化，線圈中就會產生感應電動勢。如果電路接通，線圈中就會產生感應電流。電磁感應定律說明了由電磁感應產生的電動勢大小及其方向。
對於單根導線，感應電動勢大小與磁通密度、導體在磁場中的有效長度、導體運動速度成正比。用公式表示： e=blv
式中：e－感應電動勢，伏；
b－與導體運動方向相垂直的磁通密度，韋/公尺2；
l－導體在磁場中的有效長度，公尺；
v－導體運動速度，公尺/秒。
對於線圈，感應電動勢大小與單位時間內線圈中磁通的變化量和線圈的匝數成正比。如果在時間δt內，乙個ω匝的線圈，穿過線圈中磁通的變化量為δφ,根據電磁感應定律，線圈的感應電動勢為：e=ω·δφ/δt。
感應電動勢的方向用右手定則判斷，具體方法：伸出右手，大拇指所指的方向與四指所指方向成平面直角，手心正對磁力線方向，拇指指向導體運動方向，四指所指的就是導體中感應電動勢的方向。實際應用上的發電機就是根據這個原理製成的，所以也叫發電機定則。
自感電動勢：當導線中通過電流時，導線周圍一定會產生磁場。如果通過導線的電流發生變動，則導線周圍的磁場定會跟著相應變動。
這個磁場的變動會使導線自身產生感應電動勢。這種由於導線本身電流變動而產生的電動勢，叫做自感電動勢。實踐證明，自感電動勢的大小和通過導線的電流變化率成正比。
比如直流電流通過時，就沒有自感電動勢產生，可是在直流電路中，當開關閉合或斷開的一剎那，立刻會產生感應電動勢。
互感現象：將兩個線圈放在一起，如圖1.3-1所示，l1和l2為兩個線圈，當線圈l1的電流發生變化時，就會使線圈l2中產生感應電動勢，這種現象叫做互感現象。
通常變壓器就是利用這個現象來製作的。
1． 4正弦交流電路
電流大小和方向周期性地變化稱為交流電。工廠中的動力和照明用電一般都是交流電，它的波形見圖1.4-1。
由圖可知它的大小和方向是隨時間t變化的，設t0時為零，t1時上公升到最大值，t2時下降為零；其後方向變負，t3時上公升到負的最大值，t4時又回到零；從t0到t4正好變化一周。t4以後不斷重複上述過程。這種波形和三角學中的正弦(sin)曲線一樣，所以稱為正弦交流電，其電路稱為正弦交流電路。
1．4．1主要引數
週期：交流電變化一周所需的時間稱為週期，用符號t表示，單位是秒。
頻率：一秒鐘內交流電完成週期變化的次數稱為頻率，用符號f表示，單位是赫茲(hz),簡稱赫，比赫大的單位有千赫(khz)和兆赫(mhz)，關係式為：
1兆赫(mhz)=1000千赫(khz)
1千赫(khz)=1000赫(hz)
週期和頻率兩者互為倒數關係，f=1/t。我國工業用交流電標準頻率是50赫茲，週期為0.02秒。
角頻率：交流電每秒變化的角度叫角頻率，用符號ω表示，單位是弧度/秒。角頻率與頻率的關係：ω=2πf。
最大值：交流電按正弦曲線變化，在變化過程中，所能達到的最大值，也叫振幅。每一週期出現兩次最大值。電流、電壓等的最大值，一般在其代表符號右下角加上角標m來表示，例如im、um等。
平均值：正弦交流電半週期瞬時值的平均值叫做平均值。一般在其代表符號右下角加上角標a來表示，例如ia、ua等。
有效值：交流電通過某電阻，如果單位時間內，它所產生的熱量和某一直流電通過該電阻所產生的熱量相等（即它們的熱效應相等），這個直流電的數值就是交流電的有效值。電流、電壓等一般代表符號i、u，凡右下角不加角標的都代表有效值。
相位、初相位、相位差：交流電的電角度稱為相位。t=0時的相位叫做交流電的初相位。交流電之間初相位之差叫做交流電的相位差。
1．4．2正弦交流電表示方法
三角函式表示法
是正弦交流電的基本表示方法。可用以下公式表示：
e=em sin (ωt+φ)
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一 電路的基本概念 1.電路 電流流通的路徑,是傳遞和分配電能,並使電能和其它形式的能量相互轉換 2.電源 電路中輸出電能的裝置 3.負載 使用電能的裝置,稱用電裝置 如手電鑽，吸塵器，照明燈 4.聯接導線 用來傳輸和分配電能 二 電流與電壓 1.電流 電荷有規則定向移動形成電流。2.電流強度 單位...
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