电气基础培训资料
本文章的内容主要是介绍关于电气的一些基础知识,内容包括静电知识,交流电,
直流电,电压,电流,电阻,电容,电磁感应,逻辑门电路等等及万用表的一些基本
使用方法.
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技术服务部 教育科
1电气的基础
复印机的技术包括机械,电气,光学,化学等各个不同类型的技术领域,因为电是看不
见的而且也无法直接触摸的,因此有许多人并不了解什么是电.但是,电的应用对于人
类来说是至关重要的.同时,要了解复印机的原理也必须了解电的基础知识,因为电是
所有电气产品的所必需的能源.
电是什么
通常我们在日常生活中经常使用一些提供电的能量的产品,例如:电源插座,干电池
等等.而且,我们也经常在自然界看到象闪电这样的自然现象,但是我们并不仔细考虑
电的本质.什么是电是我们在以下的内容中所要讲诉的.
静电
人们知道物体可以分为两类,一类是能够导电的导体,例如金属.另一类是不能导电
的绝缘体,例如玻璃.事实上,任何两个不同质料的物体相互摩擦后,都能带电,但由于
绝缘体不能导电,所以容易出现带电现象.此种电我们称为静电,此种带电现象称为静
电现象.人们又从实验中确定了电只有两种:当毛巾和玻璃互相摩擦后,就分别带上不
同性质的电,凡和玻璃在这种情况下所带的性质相同的电称为正电,和毛巾在这种情
况下所带的性质相同的电称为负电. 摩擦带电后,两个物体所带的正负带电量相等.带
电的物体所持的电量是以库仑为单位.两个带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷
的物体相互吸引.
以下是不同介质摩擦带电的示意图.
如图所示,在上图中所例出的物质相互摩擦时,左边的物体会失去电子带正电,右边
的物体会得到电子带负电.
2
木
材
金
属
橡
胶
硬
质
橡
胶
绸 棉 玻
璃
毛
皮
纸
正
负静电感应
绝缘的导体引入外电场后,所发生的电荷重新分布的现象称为静电感应.如下图所
示,外电场是由一个均匀带正电的导体球 A所产生的,电场的力线是对称配置的.当绝
缘导体B刚引入时,导体B上的自由电子就因为受了电场的力而开始在导体内移动,
其方向是趋向于导体A的.这时导体 B上的电荷分布发生了变化,形成局部带电.导
体A上的电荷分布也因为B的局部带电而发生变化,直到导体A和B都达到静电平
衡状态时(两个导体内部的场强为零,表面上的场强处处垂直于导体表面)为止.
金属导体的特征是具有带负电的自由电子.当导体不带电时,自由电子的负电荷和
结晶点阵的正电荷互相平衡,因此导体呈现中性.如果自由电子增多,则导体带负电:
3反之,如果自由电子减少,则导体带正电.当导体的内部和表面上任何一部分都没有宏
观的电荷运动时,我们就说这导体处于静电平衡状态.
备注:
1. 1电子=1.60219 10-19库仑
2. 1库仑大约为0.624 1019个电子
3. 质子和中子的质量大约为电子的 1840倍
电压与电流
电流的定义:大量的电荷有规则的移动形成电流.电流可分成两类:传导电流和对流
电流.微观的电荷(电子,离子)相对于导体作有规则移动所形成的电流,称为传导电流;
宏观的带电物体作机械运动所形成的电流,称为对流电流.我们规定正电荷移动的方
向为电流的方向,即电流的方向是从高电位流向低电位.
电压的定义:两点间的电压在数值上等于电场力把单位正电荷从高电位点移到低
电位点所作的功.
电压与电流的单位:
电压 V mV V kV MV
1 10 6V 1 10 3V 1V 1 103V 1 106V
电流 A mA A kA MA
1 10 6A 1 10 3A 1A 1 103A 1 106A
交流电与直流电
直流电(Direct current)
如下图所示,周期电流在任一瞬时数值(即瞬时值)的极性保持不变,这样的电流称
为直流电.
直流电
4交流电
如下图所示,周期电流随时间按函数规律周期性交变的电流,称为交流电
一个周期
交流电
交流电变化一周的时间称为周期 T,也就是波峰与波峰,波谷与波谷之间的时间,单
位是 S.交流电在每秒时间内重复出现的次数称为频率f,单位是赫兹,用Hz表示.
根据实际的需要,频率的高低可以分别用千赫(kHz)和兆赫(MHz)度量,它们之间的
关系为:
10kHz=103Hz 1MHz=106Hz
周期和频率之间的关系是:
f=1/T
我国的电力系统的频率采用 50Hz,有些国家(如美国,日本)采用60Hz
电阻
电阻就是电流流过导体时所遇到的阻力,通常我们用符号R表示.导体的电阻和所
加的电位差及电流强度无关,而和导体材料性质及材料大小和形状有关系.
经过研究,我们确定了横截面为S,长度为l的一段导体的电阻等于:
R= l/S
5其中 是一个仅与导体材料有关系的物理量 叫做该材料的电阻率 数值上等于
把该材料做成一个长为 1 厘米 ,截面积为1(厘米2)的直拄体,使电流沿着它的轴
线方向通过时的电阻.电阻率的倒数 =1/ 称为电导率.
电阻的单位
电阻 m k M
1 10 6 1 10 3 1 1 103 1 106
闭合回路

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