鐵道機車專業教學資源庫武漢鐵路職業技術學院主講：楊明明《鐵路機車司機》課程武漢鐵路職業技術學院張素潔電工基礎知識電工基礎知識一、認識電路二、歐姆定律三、電子電路基礎知識電工基礎知識一、認識電路1.電路的組成電流所經之路稱為電路。電路是由電源、負載及導線組成。直流電路：由直流電源供電的電路。 電工基礎知識2.電路的狀態電路的三種狀態：通路、斷路（開路）、短路。（1）通路：電路各組成部分連接成一個閉合回路，有電流流過。（2）斷路：也叫開路，電路中有斷開點，沒有電流流過。（3）短路：電源兩端直接用導線相連，是種故障狀態，應絕對避免。電源被短路時，電流會立即上升到很大值，使電路產生高熱，從而使電源、各用電器、儀表等設備損壞。電工基礎知識3.電流定義：電荷有規律的定向移動稱為電流。物理上用單位時間內通過電路某截面的凈電荷量來計算電流，符號為I。方向：正電荷移動的方向為電流的方向。單位：安、毫安、微安。1安（A）=103毫安（mA）=106微安（μA）分類：電流可分為直流電和交流電。大小和方向都不隨時間改變的電流叫直流電；大小和方向都隨時間改變的電流叫交流電。直流電交流電電工基礎知識4.電壓電壓：電場內任意兩點間的電位差。用U表示，它的方向一般規定為由高電位指向低電位。電壓是絕對值，不隨參考點的改變而改變；電位是相對值，電路中某電的電位實質是該點與參考點之間的電壓。電路中兩點的電壓等于兩點之間的電位差。UAB=VA-VB單位：伏（V）1伏（v）=103毫伏（mV）=106微伏（μV）電工基礎知識5.電動勢電動勢：電源是將其它形式的能轉換為電能的裝置，在電源內部，電源力把一定量的正電荷從負極移到正極所做的功，稱為電源電動勢。電動勢在數量上等于把單位正電荷從電源負極移送到正極時電源力所做的功。符號：E；單位：V，電源電動勢只存在于電源內部，方向由低電位指向高電位。如右圖 電工基礎知識6.電功率定義：在單位時間內電流所作的功叫電功率。單位：瓦（W）。在1V的電壓下，1A電流所產生的電功率為1w。1千瓦（kW）=103瓦（W）=106毫瓦（mW）電工基礎知識7.電阻電子在導體內移動時，導體阻礙電子移動的能力稱為電阻。符號：R，單位：歐姆（Ω）1MΩ=103kΩ=106Ω電阻的大小：不同的導體有不同的電阻值。一般電阻與導體截面成反比，與導體長度成正比。另外，對于金屬來說，一般情況下，溫度高，電阻值大；溫度低，電阻值小。電工基礎知識二、歐姆定律1.部分電路部分電路中，通過電阻的電流I的大小與加在電阻上的電壓U成正比，而和電阻R成反比，如上圖。2.全電路全電路中，電流I的大小與電源電動勢正成正比，而與電路中的總電阻（外電路電阻R與電源內部電阻r0之和）成反比。電工基礎知識3、電路連接方式及特點任何接在電路上的電器均可看成對電流呈現一種阻力，所以用電器可認為是電阻。用電器的聯接方式有串聯、并聯和混聯3種。電阻串聯電路的特點（1）電路中總電流與通過各用電器的電流相等。即：I=I1=I2。（2）總電阻等于各電阻之和。即：R總=R1+R2+R3+……+Rn。（3）總電壓等于各電阻上的電壓降之和。即：U總=U1+U2+U3+……+Un。電工基礎知識電阻并聯電路的特點（1）電路總電壓與各用電器電壓相等。即：U總=Ul=U2=U3=……（2）電路總電流等于各用電器支路電流之和。即：I總=I1+I2+I3+……（3）總電阻等于各用電器電阻的倒數和的倒數。即：R總=1／（1／R1+1／R2+1／R3+……）電工基礎知識三、電子電路基礎知識1、晶體二極管晶體二極管實際上是把一個PN結兩端加上引線的半導體器件，其中P區為正，N區為負，它由一個PN結的晶片以及觸絲和引線組成，外部有外殼封著。晶體二極管按結構可分為點接觸型和面接觸型兩種。按用途可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管、變容二極管等。電工基礎知識主要特性二極管的特性就是單向導電的特性，可以通過加在二極管上的正反向電壓與電流間的關系來說明。（1）正向特性（2）反向特性（3）反向擊穿電工基礎知識穩壓管穩壓二極管實質上是具有穩壓作用的二極管。與一般二極管的區別是在一定的反向電壓下，擊穿后可恢復截止作用，同時它具有穩定電壓的作用，所以叫穩壓二極管。穩壓管的工作點在反向擊穿區。UIUZIZ穩壓二極管特性曲線正向同二極管穩定電流穩定電壓IZmaxIZmin電工基礎知識2、晶體三極管（1）NPN管三個區、三個電極、兩個結E

C

B

發射極箭頭表示發射結正偏時電流方向電工基礎知識NPPEB基區發射結集電結集電區發射區集電極C發射極基極BETC（2）PNP管電工基礎知識1、晶體管的放大條件（1）內部條件：由晶體管的內部結構決定。發射區摻雜濃度高；基區薄且摻雜濃度低；集電結面積大（2）外部條件：兩個結要加適當的直流電壓（偏置電壓）。發射結正偏；集電結反偏2、電流分配關系IE=IC+I

B≈IC三極管內部載流子運動及各極電流晶體管的電流放大作用:表現形式：以較小的基極電流控制較大的集電極電流。電工基礎知識三極管的輸出特性曲線三個區：飽和區、放大區、截止區在數字電路中通常工作在截止和飽和導通狀態；作為放大元件使用時，一般要工作在放大狀態。以NPN型為例：電工基礎知識命名規則鉗工與電工基礎知識習題：1.一般電阻的阻值與（）成正比，與導體截面積成反比。答案：導體長度

2.電子在導體內移動時,導體阻礙電子移動的能力稱為電阻,用U表示。（）答案：×

正確為R。3.兩個阻值為10Ω的電阻并聯后的總電阻為20Ω。（）答案：×正確5Ω。4.在（）時間內電流所做的功叫做電功率。答案：CA.規定B.標稱C.單位5.當把三極管接入電路中時,（）電流的微小變化，將引起集電極電流及發射極電流較大的變化。答案：基極6.晶體三極管有放大和截止兩種工作狀態。（）答案：×正確為放大、截止、飽