初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
1⃣️交流电是发电机发出的,因为电机的构造是SN极磁铁在三组线圈围成的圆中旋转,规定每秒钟转50周,为此,线圈中的得到了规律的有和无的磁转电,你若接上记波仪就会出现有电时波峰出现,无电时波降到波谷,这种电如果接入灯泡,由于灯丝在20毫秒内的亮熄使肉眼不可见到它的频率,所以发电机旋转速度必须达50Hz/S才可照明(称绿色光源),这种有规则发生通断的电都可称交流电(如民用220V,电话手摇发电机、发报手摇电源等)。
2⃣️直流电的示波为一条没有波峰波谷的直线波,也就是如水管匀速流水一样没有一通一断的改变。(如电瓶、电池,被二极管整流又被电解电容滤波过的交流电)、无线电元件都要将有波通断的交流电转为连续不断的直流电后才可使用、你见到的电视机,收音机,充电器、节能灯,LED灯等等都要将交流电转为直流电后才可使用。
3⃣️电阻就是阻抗电流的变阻器,可以用水管原理解释,如果在大水管中部接入了一根小水管,尽管两头都是大管径,但是中间这根小水管就起到了限流作用,电路中的电阻就是这个原理,所以电阻可以从外面色环计算出电阻的阻值。
谢谢!
初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
交流电和直流电在我们生活中应用都很广泛。要理解交流电和直流电,我们首先来看一下交流电和直流电的定义:
直流:方向不随时间而变化的电流都称为直流电。
交流:方向和大小都随时间变化而变化的电流称为交流电。
直流电路中有正极和负极之分,正极用+表示,负极用-表示。比如我们用的干电池、蓄电池、手机电池等都是直流电,它们的电流方向一直都是从正极出发回到负极。
那怎么理解呢?
举个简单的例子:我们可以把直流电看成山顶湖泊里的水,它一直流向山脚。山顶就像直流电的正极,电位高;山脚就像直流电的负极,电位低。水流就像电流,从高处流向低处。
如果水流间歇性一下有一下没,把这种叫做方波直流。 如果水一下大、一下小,把这种叫做脉动直流。
交流电怎么理解呢?交流电路中没有正负,只有零线和火线之分,火线用L表示,零线用N表示。比如空调、电视、电灯等用的都是交流电,电流方向是一会从火线流向零线,过一会电流又从零线流向火线。
为什么会这样呢?这又要怎么理解呢?
我们可以把交流电看成一个水车,水车上相对的两个圆筒可以看成火线和零线。水车在转动的时候,两个圆筒的高度(水位)交替变化,类似火线和零线的电位交替变化,所以电流一下子从火线流向零线,过一会又从零线流向火线。
做一个动图来形象描述一下:假设这个水车上只有红蓝两个相对竹筒,红色竹筒表示火线,蓝色竹筒表示零线,中间是一个用电设备。水车(圆)在旋转的时候同时会带动红色和蓝色竹筒旋转,由于红蓝竹筒水位(高度)交替变化,所以水流方向也会交替变化。
我们来分析一下,
当红色竹筒转到最高位置时,蓝色竹筒刚好在最低位置,它们之间相对落差最大。此时水压最高、水流量最大(达到峰值)。
随着水车继续旋转,红色竹筒高度慢慢降低,蓝色竹筒高度慢慢升高。它们之间的落差减少,水压也就降低,水流也降低。
再随着水车继续旋转,当红色竹筒和蓝色竹筒在同一水平线上的时候,它们之间落差为零。因为没有水位落差,所以此时水流量为零。
当水车继续旋转,蓝色竹筒继续升高、红色继续降低。此时蓝色竹筒高度超过红色竹筒高度,水流方向相反---从蓝色竹筒流向红色竹筒。
再随着蓝色竹筒继续升高、红色竹筒继续降低,当蓝色竹筒升高到最高位置,红色竹筒刚好处于最低位置,此时水流从蓝色竹筒流向红色竹筒,并且水流量达到反方向最大值(峰值)。
随着水车继续旋转,蓝色竹筒开始降低,红色竹筒开始升高。它们之间的落差减少,反方向水压降低,那么反方向水流量也降低。
再随着水车继续旋转,当红色竹筒和蓝色竹筒在同一水平线上的时候,它们之间落差为零。因为没有水位落差,所以此时水流量为零。
至此为止,一个旋转周期结束…(我们把电位代入水位,电流代入水流,电压代入落差就可以完美理解交流电)
由上分析可知,水流/水压的大小和方向都随水车旋转(时间)的变化而变化。在一个旋转周期之内,水流大小和水压高低并不是成线性变换,而是成正弦函数变化。所以我们现在用的交流的波形图也是正弦波形,如图
那交流电频率又是怎么回事呢?交流电频率就是指1秒钟之内交流电的变化次数。比如水车一秒钟旋转1圈,我们就把他的频率定义为1HZ(赫兹)。像我们现在用的交流电频率是50HZ,那就像这样…(数一下,一秒钟有没有50圈?)
那三相电又怎么理解呢?我们前面讲的单相电就好比水车上只有1对红蓝(两个)竹筒,那三相电好比水车上有3对红蓝(6个)竹筒。
从上面可以看出,
当红色竹筒在最高处时,黄色和绿色竹筒刚好在水平面以下的位置,此时水流是从红色流向对向蓝色竹筒。在实际应用中,由于零线是接在一起的(相当于三个蓝色竹筒连在一起),所以水流会从高处的红色竹筒流向低处的黄色和绿色竹筒。
随着水车的旋转,黄绿红三个不同颜色的竹筒高度交替变化,所以水流会交替从黄色竹筒流向绿色、红色竹筒,从红色竹筒流向绿色、黄色竹筒,绿色竹筒流向黄色、红色竹筒。
那初相角合相位又怎么理解呢?我们可以看到三个红色竹筒把一个整圆分成三份,那么每一份刚好120°,所以它们在圆上的位置也就相差120°。那么它们在旋转的时候,它们所产生的水压相位相差120度。
初相角指在0时刻的相位,我们可以理解成水车在开始旋转的瞬间,各个红色竹筒在圆上的相对角度。
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初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
初为电工,怎么去理解交流电、直流电、电阻等?
▲初为电工一定要把一些电工基础知识学习好,真正弄明白一些名词解释和理论计算公式。电可以为人类做很多事情,它不仅广泛应用于生产而且大量地用于生活之中。人们在长期的生产实践和科学实验活动中逐步认识了电的特殊性,它看不见摸不着,但它却像神一样的存在。
电工基础和电气安全技术是每一个电工必须学习和掌握的基础课程之一。这是因为,电工的工作具有特殊性,他们对所辖工作范围内的用电安全负有直接责任,他们责任心的强弱、电气安全技术水平的高低,都会直接地影响到生产的安全。从这个意义上说,不了解,不掌握电气安全技术知识,不论其业务能力如何,都不能称得上是一个“合”格的电工。应该指出,由于我国电气安全水平目前还是属于一个发展期,每年因为用电的意外不高,造成死亡存在。作为电工,有责任也有义务搞好电气安全技术乡识的普及和宣传工作,而且,也应为我国电气安全技术的发展,作出应有的贡献。
♥如何理解欧姆定律
作为电工最基本必须理解欧姆定律,不了解它的意思,基本上其他更深层次的基尔霍夫定律及其它,会让人怀疑人生。欧姆定律是最直接反映初学者踏入电工行业的基本定律。电流、电压、电阻是电路中常用的三个基本物理量。
1、电流
交流电是尼古拉.特斯拉发明的,而直流电是法拉第最早提出的电磁理论,由爱迪生发明应用的。
▲什么是电流、电流强度?
答:水往一定方向流动形成水流。同样,物理里带电粒子有序的运动变形成了电流。人们虽然看不见电流,但可以通过它们的热效应、磁效应、光效应等来观察电流的存在,这是最通俗易懂的解释。
按照电工学理论,导体中的自由电子或电解液中的正、负离子在无电场力作用的情况下,它们的运动是杂乱无章的。但在电动势产生的电场力的作用下,处于电场内的自由电子或离子除了杂乱运动外,还要沿电场力的方向做有规律的定向运动,这就形成了电流。电流的大小称为电流强度,简称电流,在数值上可以由在单位时间内通过导体某一横截面的电荷量来衡量。
实质上,在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子;但在电学中规定:正电荷的移动方向作为电流的正方向。因此,在金属导体中,电流的移动方向与电子的移动方向是相反的,这一点应注意。
电流的单位一般是用国际单位制中的主单位安培(A)来表示,简称安,它表示每秒通过1库仑(Q)的电量称为1安培(A)。常用的单位还有千安(kA)、毫安(mA)、微安(pA)等,它们之间的换算关系为
1千安(kA) = 1000安(A)
1安(A)= 1000毫安(mA)
1毫安(mA) = 1000微安(μA)
单位时间内通过导体横截面积的电量的多少,称为电流强度,用以衡量电流的大小。平时所说的“电流”,就是指电流强度。
如果电流用I表示,电荷量用Q表示,时间用t表示,则
I=Q/t
就是说,当在一秒钟内通过导体横截面积的电荷是1库伦;那么这个电流的大小就是1安培。安培就是电流的单位,简称安,用符合A表示。
1安培(A)=10³毫安(mA)=10⁻³千安(KA)
▲电流是如何分类的?
答:电流分为交流电流和直流电流两种。交流电流是指大小和方向都随时间发生周期性变化的电流,简称交流(AC),其瞬间值用符合i表示。它在家庭生活、工业生产中有着广泛的用途,生活民用电器和工业设备分别由交流电压220V、380 V及以上电压提供工作电流。
▲交流电的优点主要表现在发电和配电方,利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能等)、化学能(石油、天然气等)等 其他形式的能量转化为电能,并可以方便地通过变压器进行升压或降压,这给配送电能带来了极大的方便。
▲直流电流是指方向不随时间发生周期性改变的电流,这种电流简称直流(DC)。它一般由化学电池、燃料电池、温差电池、太阳能电池、直流发电机等产生,主要应用于各类生活小家电、各种电子仪器、电解、电镀、直流电力拖动等方面。随着近来对直流调压技术的推广,在工业上使用的直流电并不是传统意义上的直流电,而是利用各种现代化控制技术产生的脉动直流电,以达到对直流电动机转速和稳定性的良好控制。
2、电压
当电流通过导体时,导体可能发热或发光,这些电流将电源供给的能量在电路中进行转换,即电流在做功。在静电场或者电路中,将单位正电荷从高电位点移动到低电位点时电场力所做的功称为电压,电压又等于任意两点之间的电位之差,所以电压也称为电位差。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压同样与电流一样,电压也有直流电压和交流电压两种。电压单位是伏特,简称伏,用符合V表示。常用的单位还有千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等,它们之间的换算关系为
1伏特=10³毫伏(mV)=10⁻³千伏(KV)
3、电阻
电流在导体中流动时,要受到一定的阻力,我们把导体对电流的这种阻碍作用,叫做导体的电阻,用符号R表示。电阻的单位为欧姆,简称欧,用符号Ω表示。导体对电流阻力的大小决定于导体的导电性能和导体的截面积尺寸。实验证明,同一材料的导体,其电阻与导体的长度成正比 与其横截面积成反比。用公式表示为
R=ρL/S(欧)
式中L为导体长度(m);
S为导体横截面积(m²)或(mm²);
ρ为导体的电阻率,单位为欧姆.米(Ω.m)。
但在电工实用中,常将横截面积S单位定为mm²,此时电阻率的单位为欧姆.毫米²/米(Ω.mm²/m)。电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,而电阻是反映物体对电流阻碍作用的能力大小。通俗易懂讲,电阻率是反映物质导电性能物理量,电阻是反映物体对电流的阻碍作用的大小物理量。
一般情况下,线路本身的电阻总是比较小的,例如,温度在20℃,铜的电阻率为0.0172Ω.mm²/m,而负载部分的电阻较大,线路电阻往往可以忽略不计。但从电气安全角度考虑,例如在计算短路电流时,必须考虑导体的电阻率。
电阻率一般又叫电阻系数或比电阻,它是衡量物质导电性能的一个物理量。长为1米,截面积为1平方毫米的导体,在温度为20℃时的电阻值,即为该导体的电阻率。电阻率一般用符号p表示,它的单位为欧·毫米²/米。
电阻的温度系数是表示物质的电阻率随温度而变化的物理量。电阻温度系数的定义是:温度每升高1 ℃时,导体电阻的增量与原来的电阻的比值。电阻温度系数用符号一个表示,单位为1/℃。
♥最后归纳一下,欧姆定律(实际上我们说的I=U/R为部分电路欧姆定律;而在电工学中还有一个“全电路欧姆定律”,阅读者可以翻阅书籍查看)。部分电路欧姆定律是电工学中用来表达电路中电压、电流和电阻这三个物理量之间的一条定律。在闭合回路中,电源电压是产生电流的条件,而电流大小不但与电源电压有关,而且还与电阻值的大小有关。根据I=U/R,应用上不仅可以计算电流,也可以计算电压及电阻,即U=IR、R=U/I,只要知道其中的两个量,代入公式即可求出第三个量。不过欧姆定律计算物理量时,要把所有电压、电流、电阻用基本单位统一下来,(V、Ω、A),只是换算注意一下即可。
知足常乐于上海2021.8.1日
初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
首先说交流电,交流电是交变流动的,就是一会大一会小一会大一会小,但是这个一会是很短的哟,我们国家交流电的频率是50HZ,这个50HZ是什么意思呢?就是在1秒的时间内变化了50次大小,1秒等于1000毫秒,1000毫秒/50次=20毫秒/次。但是这个变化是有规律的,从零点开始逐渐增大,当增大到一个峰值时,又开始逐渐减小到零,然后从零开始继续减小成为负值,当负值达到峰值时又开始逐渐增大到零,这个是一个周期,也就是20毫秒发生的事,我们国家供电系统交流电频率是50HZ。就是1秒内有50个这样的周期。
那么为什么交流电有这个特性呢?这就要从交流电的来源说起了,我们现在用的电器设备上面的电,不管是什么样的电压等级,绝大部分都是从发电厂的发电机,发出的电经过各级变电站与输、配电线路到达我们家里的(化学能源不在此列,比如手机电池,电动车电池等)。而发电机的原理是导体切割磁力线,发电机简单模型是线圈切割磁力线,发电机的转子可以想像为一个一个N极和S极相对应排列的磁铁,当转子转起来的时候,以N极开始,磁铁有一个接近与离去的过程,刚要接近时,线圈内感应电压为0,当磁铁逐渐接近线圈时,此时线路感应到磁场,线圈内就会感应出电压,这个电压是一个增大的过程,当磁铁到达线圈中心时,线圈感应的磁场最强,所以此时电压最大(这个电压的大小是和线圈的匝数成正比关系),当磁铁离去时,线圈所感应的磁场会变小,线圈的电压也会变小直至为0。当S极磁铁到来时,这个过程与N极相同,只是电压极性相反,也就是负值。所以会出现如图1(图来源于网络)所示的交变正弦波形。,这就是变流电。
图1
说一说直流电,直流电就比较简单了,电流的方向不会变化,也就是有固定的正负极,直流电只有两个极,一个正极一个负极。不像交流电正负是变化的。那么直流电是怎么产生的呢,大部分的直流电是化学能转变而来的,比如手机的锂电池,遥控器里面的什么孚电池等等(如图2所示)。电器设备里面的直流电大部分是通过交流电整流而来的(这个是另外的一个知识点了) 。
再说电阻,电阻就是对电流有阻碍作用的物理特性的器件,这个特性是与物质的电子结构有关(如图3所示)。可以用一个简单的例子比喻一下,可以想像一个水管内流着水,水就是电流在流淌,而管子的粗细对水流是有阻力的,管子越细对水流的阻力越大代表电阻越大,管子越粗对水的阻力越小代表电阻越小。
不知道这们解释的清楚吗?如果有不明白的地方,本人从事电气专业多年可以继续交流。
用我那勤奋的十个手指头奋力敲击,看在辛苦的份上,给个优质回答呗!
初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。初学电工基础的朋友对于交流电、直流电和电阻是绕不开的三个重要的知识模块,现在我来根据自己的理解来谈谈我对这三个知识点的看法。
电阻我先说说我对电阻的理解,电阻从表面字的意思上看就是对电有阻碍作用,这个所谓的“电”就是指下面我们要说的直流电和交流电,它对直流电起阻碍的大小就是用电阻的单位来表示的;它对交流电所起的阻碍的大小是用阻抗来表示的,不管是电阻还是阻抗它们的单位都一样,那就是“欧姆”用希腊字母“Ω”表示。刚才讲了电阻的特性是对电流有阻碍作用的,从微观世界看之所以能阻碍电流的通过是因为流入电阻内的电流与电阻内部的微粒子相互“打架”的结果造成的。试想一下如果我们在行走的过程中有人与你发生冲突肯定会阻碍你行走的速度。电阻阻碍电流的通过与此现象很类似,也就是说电流是以电荷的移动才形成的,而电阻里的带电粒子会与电荷发生碰撞,所以会迟滞电荷的流动,这是从微观角度解释的。
下面我们再从宏观角度对电阻再认识,从宏观角度看随着电阻的增大,通过电阻的电流就会变小,这个现象可以通过实验看出来,用电池、可变电阻器、灯泡和开关等组成一个简单的电路,当闭合开关增大电阻时灯泡的亮度会减小、当减小电阻时灯泡的亮度会增加。
这就说明电阻是一个阻碍电流能力大小的物理量,它在我们电路中有着十分重要的作用。在电压一定的情况下,当电阻小的时候对电流的阻力低电流就大,当电阻大的时候对电流的阻力就大电流就小。
另外对于导体的电阻还与导体的材料、长度和截面积有关系。不同的导体所用的材料现不一样,它内部的带电离子电荷的阻碍程度也不一样,这就用电阻率ρ来表示。R=ρL/S(R电阻、S截面积、L长度、ρ电阻率)
直流电对于直流电我们应该这样理解,直流电像勇敢的勇士,勇往直前不会后退,就像我们下象棋里的小卒一样,一去不复返。那么导线中的这个电子就像象棋中的小卒一样,在电压的作用下由电池的正极向负极流动,这种电流的方向是不会改变的。由此可知这种电流的周期是没有频率的,这当然也就没有周期的了。
交流电对于交流电我们要知道这种电流的大小和方向是随着时间不断变化的,这种电流比交流电复杂些,除了它像直流电一样有大小、方向和单位外,另外它还有周期,有频率还要有相位。在交流电的表达式上要比直流电复杂,我们一般用解析式法、图像法和矢量法。
以上就是我对这个问题的回答,欢迎朋友们参与讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。
初为电工,怎么去理解交流电,直流电,电阻等?
交流电是指电流大小和方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的运行平均值为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,而直流电没有周期性变化。
通常交流电(简称AC)波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。“直流电”(Direct Current,简称DC),又称“恒流电”,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,它是由爱迪生发现的。1747年,美国的富兰克林根据实验提出电荷守恒定律,并且定义了正电和负电的术语。
电阻(Resistance,通常用“R”表示),是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。而超导体则没有电阻。
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