第二章井下电钳工应具备的基本知识第一节电工基础知识一、电流、电压和电阻1、电流和电流强度单位时间内通过导体某一截面电荷量的代数和称电流强度，简称电流，用字母I表示，即：I=Q/T式中I—电流强度，A；Q—电荷量，C；T—电流通过的时间，S。电流强度的基本单位是A（安培）。1A（安培）电流就是在1S（秒）内通过导体截面的电量是1C（库仑）。电流强度单位还常用kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安）表示，它们之间的关系为：1kA=1000A；1A=1000mA；1MA=1000μA；2、电位差、电压和电动势在电场中，将单位正电荷由高电位点移向低电位点时电场力所做的功称为电压，电压又等于高低两电位之间的电位差。其表达式为：U高低=AD/Q式中AD—电场力所做的功，J；Q—电荷量，C；U—高低两点之间的电压，V。电压的实际方向规定为高电位指向低电位，即电位降的方向。在电场中，将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所做的功称为电动势。其表达式为：E=AW/Q式中AW—外力所做的功，J；Q—电荷量，C；E—电动势，V。电动势的实际方向规定为由低电位指向高电位，即电位升的方向。由上述可见，电压和电动势的主要区别在于，电压是反映电场力做功的概念，其正方向是电位降的方向；而电动势则是反映外力克服电场力做功的概念，其方向是电位升的方向，两者的方向是相反的。电压和电动势的基本单位为V（伏）。在工程上常用较大单位和较小单位，即kV（千伏）或mV（毫伏），其关系为：1kV=103V1V=103mV3、电阻电流在导体内流动所受到的阻力叫电阻。电阻用字母R来表示，它的单位是Ω（欧姆），另外，根据测量要求，电阻的单位还分MΩ（兆欧）、kΩ（千欧）、mΩ（毫欧）、μΩ（微欧）等单位，它们的关系是：1MΩ=106Ω；1kΩ=103Ω；1mΩ=10-3Ω；1μΩ=10-6Ω。二、欧姆定律电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线,导体中的电流和导体两端承受的电压成正比，这个关系叫欧姆定律，其表达式为：I=U/R式中I—电流，A；U—电压，V；R—电阻，Ω。三、电阻的串并联计算1、电阻的串联及特点把电阻一个接一个依次地连接起来，使电流只有一条通路的连接形式，叫做电阻串联。如图2－1所示。电阻串联电路的特点是：（1）串联电路中的电流处处相同；图2－1电阻的串联（2）串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和；（3）总电阻等于各个电阻值之和。可用下式计算：I=I1=I2=I3=⋯⋯InR=R1+R2+R3+⋯⋯+RnU=U1+U2+U3+⋯⋯+Un式中I、R、U—串联电路的总电流、总电阻及总电压；I1、I2、I3、In—串联电路分电阻上的电流；R1、R2、R3、Rn—串联电路分电阻；U1、U2、U3、Un—串联电路分电阻上的电压降。2、电阻的并联及特点将各电阻的两端连接于共同的两点上并施以同一电压的连接形式，称为电阻的并联。如图2－2所示图2－2电阻的并联电阻并联电路的特点是：（1）各分路两端电压相等；（2）总电流等于各分路电流之和；（3）总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。可用下式计算：U=U1=U2=U3=⋯⋯UnI=I1+I2+I3+⋯⋯+In1/R=1/R1+1/R2+1/R3+⋯⋯+1/Rn式中U—并联电路总电压I—并联电路总电流R—总电阻U1、U2、U3、Un—各并联电阻上电压；I1、I2、I3、In—通过各并联电阻的电流；四、电功和电功率电功率是电路分析中常用到的一个物理量。传递转换电能的速率叫电功率,简称功率,用p或P表示。习惯上,把发出或接受电能说成发出或接受功率。下面分析任一支路的功率关系。当支路电流、电压实际方向一致时,因为电流的方向习惯上规定正电荷运动的方向,而正电荷沿电压方向移动时能量减少,所以这时该支路接受功率。当支路电流、电压实际方向相反时,该支路发出功率。又因所以转换能量的速率，即功率为dtdqdqdwdtdwpdqdwudtdqi,p=u·i(2.1)即任一支路的功率等于其电压与电流的乘积。用式（2.1）计算功率时,如果电流、电压选用关联参考方向,则所得的p应看成支路接受的功率,即计算所得功率为正值时,表示支路实际接受功率；计算所得功率为负值时,表示支路实际发出功率。同样,如果电流、电压选择非关联参考方向,则按式（2.1）所得的p应看成支...
