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　　掌握電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識

　　交流，直流電源的區(qū)別及其對負載作用的差異

　　電氣安裝工程總體由三大部分組成：

　　電源及其開關(guān)控制設(shè)備;

　　供電用和控制用線路;

　　用電負載，即用電設(shè)備、器具的電氣部分。

　　這三大部分按預(yù)期要求合理、可靠地組合起來形成電路，可獲得滿足需要的功能。

　　(1)電源

　　電源可分為直流電源和交流電源兩種。

　　直流電源： 直流電源G的電動勢正、端電壓Uab、對負載R提供的電流I等的方向不隨時間變化而變化。

　　交流電源：交流電源g的電動勢e、端電壓Uab對負載R提供的電流i等的方向和大小隨著時間作周期性變化，如變化規(guī)律隨時間呈正弦變化狀態(tài)稱正弦交流電源，所構(gòu)成的電路稱正弦交流電路。

　　正弦變化交流電動勢的瞬時值e的表達為：

　　e=emsin(ωt+ψ)

　　em―電動勢的最大值(幅值)(V);

　　ω―角頻率(rad/s);

　　ψ―初相角(初相位、初相)(rad);

　　t ―時間(s);

　　T ―周期(重復(fù)變化一次的時間)(s)

　　周期T是指正弦變化一次的時間，而頻率f是指每秒變化的次數(shù))簡稱赫;周期丁與頻率f的關(guān)系為：f=1/T.

　　我國電力供應(yīng)規(guī)定交流變化的頻率為50Hz，有的國家規(guī)定為60Hz，稱為工頻在e=emsin(wt+ψ)公式中wt+ψ稱為相角或相位，當t=0時相角ψ稱為初相角，三相交流電源，即由三個初相角間互差120度的交流電源組成的供電系統(tǒng)。

　　(2)負載

　　按用電設(shè)備、器具等負載的特性來分，有電阻、電容、電感三種或這三種相互間的組合。

　　電阻： 電阻在電路中表示的符號如圖1M411021―4，用R表示，量值單位為歐姆(Ω)。

　　如電路中電阻及有電流I流過，電阻要消耗電能，消耗的功率為I2R，當電流值單位為安培(A)i電阻值的單位為歐姆時，被消耗的功率值的單位為瓦(W)。

　　工程中常用的導(dǎo)線或母排的電阻值可以用以下公式計算。

　　R=ρl/s

　　l導(dǎo)線或母排的長度(m);

　　S導(dǎo)線或母排的截面積(mm2);

　　ρ-導(dǎo)線或母排原材料(銅或鋁)的電阻率(n?mm2/m)。

　　因為通常金屬材料的電阻值會隨著溫度升高而升高，但有些材料的電阻值卻相反，如碳的電阻值會隨著溫度升高而降低，所以要標明對應(yīng)的溫度值電容在 電路中表示的符號如圖1M411081―5，用C表示，量值單位為法拉(F)如電路中電容c兩端有電壓存在，表示電容儲存著電能，理論上純電容不消耗電 能，儲能值為1/2CU2，當電容值單位為法拉(F)、電壓值單位為伏(V)時，則電容儲存的電能單位值為焦耳(J)。

　　因為電容有儲能作用，所以在工程做交接試驗后，或停電檢修時，要對電容量大的電纜線路或變壓器等實施對地放電措施，把可能存有的儲存電能釋放，以免電擊對人身傷害。

　　電感

　　電感在電路中的符號如圖?1M411021―6，用L表示，量值單位為亨利(H)。

　　如電路中電感有電流I流過，電感便會儲存磁能，理論上電感不消耗電能，僅把電能轉(zhuǎn)化成磁能，儲能值為1/2LI2。當電感值單位為亨利(H)，電流值單位為安培(A)時，則電感儲存的磁能單位值為焦耳(J)。

　　在工程中較常見的由電能轉(zhuǎn)為磁能的是各類開關(guān)設(shè)備上作起動或脫扣用的電感線圈，因為電感存有可轉(zhuǎn)換成電能的磁能，所以開斷電感線圈時，線圈兩端 會因磁能釋放而產(chǎn)生高電壓。在電感量大的線圈中為避免產(chǎn)生的高電壓損壞絕緣，通常采用與電感線圈并聯(lián)一個適當?shù)碾娮瑁闺姼袛嚯姇r，由磁能轉(zhuǎn)換的電能在電 阻上消耗掉，這個電阻稱釋放電阻。

　　在工程實際中的負載構(gòu)成形式，往往表現(xiàn)是三類負載的不同組合。如白熾燈泡可 視作純電阻負載，鐵磁線圈本體可視作電阻和電感串聯(lián)的負載，如上述帶釋放電阻的鐵磁線圈視作電阻和電感串聯(lián)后再與釋放電阻并聯(lián)的負載，有補償電容器的日光 燈可視作電阻和電感串聯(lián)后與電容并聯(lián)的負載;電動機、變壓器可視作電阻和電感串聯(lián)的負載等。

　　(3)電源對負載的作用

　　直流電源對負載的作用

　　直流電源的電壓(U)加到負載電阻(R)的兩端，立即產(chǎn)生直流電流(I)，電流的方向由電源的正極流向電源的負極，電流的大小符合歐姆定律，即I=U/R。

　　直流電源的電壓(U)加到負載電容(C)的兩端，立即產(chǎn)生直流充電電流(I)，電流的方向由電源的正極流向電源負極。電容充電，電容的電壓Uc 趨向電源電壓值一致，但充電電流由大變小，符合微分關(guān)系，因而可以認為，充電電流I始值較大，隨著充電過程時間的延續(xù)，電容電壓Uc變率duc趨向零。電 容充電完成，直流電源電壓(U)與電容兩端電壓(Uc)一致，這時充電電流(/)為零。這個現(xiàn)象在工程中用萬用表檢測電容絕緣是否良好時，往往可以發(fā)現(xiàn)絕 緣完好的電容，萬用表的指針一開始向低阻方向擺動到較大值，然后慢慢指向測定值，就是因為有充電電流存在的緣故。而同樣用萬用表測量電阻的電阻值，就沒有 這個現(xiàn)象。直流電源的電壓(U)加到負載電感(L)的兩端，由于電感反電勢(U1)的抵抗，直流電流(I)初始較小，電流的方向由電源的正極流向電源的負 極，反電勢(ul)符合微分關(guān)系，隨著電感磁場建立過程的延續(xù)?！摆呄驗榱?，電感線圈內(nèi)直流電流J達到最大值，最大值受電感線圈直流電阻的大小限制，亦符 合歐姆定律。這就是在工程中用萬用表檢測鐵磁線圈直流電阻時，指針由高阻方向緩慢地指向測定值的緣故。