電氣基礎培訓資料
本文章的內容主要是介紹關于電氣的一些基礎知識,內容包括靜電知識,交流電,
直流電,電壓,電流,電阻,電容,電磁感應,邏輯門電路等等及萬用表的一些基本
使用方法.
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技術服務部 教育科
1電氣的基礎
復印機的技術包括機械,電氣,光學,化學等各個不同類型的技術領域,因為電是看不
見的而且也無法直接觸摸的,因此有許多人并不了解什么是電.但是,電的應用對于人
類來說是至關重要的.同時,要了解復印機的原理也必須了解電的基礎知識,因為電是
所有電氣產品的所必需的能源.
電是什么
通常我們在日常生活中經常使用一些提供電的能量的產品,例如:電源插座,干電池
等等.而且,我們也經常在自然界看到象閃電這樣的自然現象,但是我們并不仔細考慮
電的本質.什么是電是我們在以下的內容中所要講訴的.
靜電
人們知道物體可以分為兩類,一類是能夠導電的導體,例如金屬.另一類是不能導電
的絕緣體,例如玻璃.事實上,任何兩個不同質料的物體相互摩擦后,都能帶電,但由于
絕緣體不能導電,所以容易出現帶電現象.此種電我們稱為靜電,此種帶電現象稱為靜
電現象.人們又從實驗中確定了電只有兩種:當毛巾和玻璃互相摩擦后,就分別帶上不
同性質的電,凡和玻璃在這種情況下所帶的性質相同的電稱為正電,和毛巾在這種情
況下所帶的性質相同的電稱為負電. 摩擦帶電后,兩個物體所帶的正負帶電量相等.帶
電的物體所持的電量是以庫侖為單位.兩個帶同種電荷的物體相互排斥,帶異種電荷
的物體相互吸引.
以下是不同介質摩擦帶電的示意圖.
如圖所示,在上圖中所例出的物質相互摩擦時,左邊的物體會失去電子帶正電,右邊
的物體會得到電子帶負電.
2
木
材
金
屬
橡
膠
硬
質
橡
膠
綢 棉 玻
璃
毛
皮
紙
正
負靜電感應
絕緣的導體引入外電場后,所發(fā)生的電荷重新分布的現象稱為靜電感應.如下圖所
示,外電場是由一個均勻帶正電的導體球 A所產生的,電場的力線是對稱配置的.當絕
緣導體B剛引入時,導體B上的自由電子就因為受了電場的力而開始在導體內移動,
其方向是趨向于導體A的.這時導體 B上的電荷分布發(fā)生了變化,形成局部帶電.導
體A上的電荷分布也因為B的局部帶電而發(fā)生變化,直到導體A和B都達到靜電平
衡狀態(tài)時(兩個導體內部的場強為零,表面上的場強處處垂直于導體表面)為止.
金屬導體的特征是具有帶負電的自由電子.當導體不帶電時,自由電子的負電荷和
結晶點陣的正電荷互相平衡,因此導體呈現中性.如果自由電子增多,則導體帶負電:
3反之,如果自由電子減少,則導體帶正電.當導體的內部和表面上任何一部分都沒有宏
觀的電荷運動時,我們就說這導體處于靜電平衡狀態(tài).
備注:
1. 1電子=1.60219 10-19庫侖
2. 1庫侖大約為0.624 1019個電子
3. 質子和中子的質量大約為電子的 1840倍
電壓與電流
電流的定義:大量的電荷有規(guī)則的移動形成電流.電流可分成兩類:傳導電流和對流
電流.微觀的電荷(電子,離子)相對于導體作有規(guī)則移動所形成的電流,稱為傳導電流;
宏觀的帶電物體作機械運動所形成的電流,稱為對流電流.我們規(guī)定正電荷移動的方
向為電流的方向,即電流的方向是從高電位流向低電位.
電壓的定義:兩點間的電壓在數值上等于電場力把單位正電荷從高電位點移到低
電位點所作的功.
電壓與電流的單位:
電壓 V mV V kV MV
1 10 6V 1 10 3V 1V 1 103V 1 106V
電流 A mA A kA MA
1 10 6A 1 10 3A 1A 1 103A 1 106A
交流電與直流電
直流電(Direct current)
如下圖所示,周期電流在任一瞬時數值(即瞬時值)的極性保持不變,這樣的電流稱
為直流電.
直流電
4交流電
如下圖所示,周期電流隨時間按函數規(guī)律周期性交變的電流,稱為交流電
一個周期
交流電
交流電變化一周的時間稱為周期 T,也就是波峰與波峰,波谷與波谷之間的時間,單
位是 S.交流電在每秒時間內重復出現的次數稱為頻率f,單位是赫茲,用Hz表示.
根據實際的需要,頻率的高低可以分別用千赫(kHz)和兆赫(MHz)度量,它們之間的
關系為:
10kHz=103Hz 1MHz=106Hz
周期和頻率之間的關系是:
f=1/T
我國的電力系統(tǒng)的頻率采用 50Hz,有些國家(如美國,日本)采用60Hz
電阻
電阻就是電流流過導體時所遇到的阻力,通常我們用符號R表示.導體的電阻和所
加的電位差及電流強度無關,而和導體材料性質及材料大小和形狀有關系.
經過研究,我們確定了橫截面為S,長度為l的一段導體的電阻等于:
R= l/S
5其中 是一個僅與導體材料有關系的物理量 叫做該材料的電阻率 數值上等于
把該材料做成一個長為 1 厘米 ,截面積為1(厘米2)的直拄體,使電流沿著它的軸
線方向通過時的電阻.電阻率的倒數 =1/ 稱為電導率.
電阻的單位
電阻 m k M
1 10 6 1 10 3 1 1 103 1 106
閉合回路

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