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一篇文章简单明了讲完电工基础

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1.1 直流电路和交流电路1.1.1 直流电路直流电路是指电流流向不变的电路，是由直流电源、控制器件及负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的闭合导电回路。图1-1为简单的直流电路。

图1-1　简单的直流电路重要提示图1-1所示电路是将一个控制器件（开关）、一个电池和一个灯泡（负载）通过导线首尾相连构成的简单直流电路。当开关闭合时，直流电流可以流通，灯泡点亮，此时灯泡处的电压与电池电压值相等；当开关断开时，电流被切断，灯泡熄灭。在直流电路中，电流和电压是两个非常重要的基本参数，如图1-2所示。

图1-2　直流电路中的基本参数重要提示电流是指在一个导体的两端加上电压，导体中的电子在电场作用下做定向运动形成的电子流。电压就是带正电体与带负电体之间的电势差。1.1.2 交流电路交流电路是指电压和电流的大小和方向随时间做周期性变化的电路，是由交流电源、控制器件和负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的。常见的交流电路主要有单相交流电路和三相交流电路两种，如图1-3所示。

图1-3　常见的交流电路

1　单相交流电路单相交流电路一般是指交流220V/50Hz的供电电路。这是我国公共用电的统一标准，交流220V电压是指火线（相线）对零线的电压，一般的家庭用电都是单相交流电路。单相交流电路主要由单相供电电源、控制器件和负载构成。图1-4为典型家庭照明供电电路，属于典型的单相交流电路。

图1-4　典型家庭照明供电电路

2　三相交流电路三相交流电路是指电源由三条相线来传输，三条相线之间的电压大小相等，都为380V，频率相同，都为50Hz，每条相线与零线之间的电压均为220V。三相交流电路主要由三相供电电源、控制器件和负载构成。图1-5为一种简单的电力拖动控制电路，属于典型的三相交流电路。

图1-5　一种简单的电力拖动控制电路1.2 直流供电方式与交交流供电方式

1.2.1 直流供电方式

在生活和生产中用电池供电的电器都采用直流供电方式，如低压小功率照明、直流电动机等，还有许多电器利用交流—直流变换器，将交流变成直流后再为电器供电。

直流电路的供电方式根据直流电源类型的不同，主要有电池直接供电、交流—直流变换电路供电两种方式。1　电池直接供电方式

干电池、蓄电池都是家庭最常见的直流电源，由这类电池供电是直流电路的最直接供电方式。一般采用直流电动机的小型电器产品、小灯泡、指示灯及大多电工用仪表类设备（万用表、钳形表等）都采用这种供电方式。

图1-6为典型的电池直接供电电路（直流电动机供电电路）。

图1-6　典型的电池直接供电电路重要提示

+12V蓄电池经电源开关为直流电动机供电；当闭合电源开关时，由蓄电池正极输出电流，经电源开关、直流电动机到蓄电池负极构成回路。直流电动机线圈中有电流流过，启动运转。2　交流—直流变换电路供电方式

在家用电子产品中，一般都连接220V交流电源，而电路中的单元电路及功能部件多需要直流方式供电。因此，若想使家用电子产品各电路及功能部件正常工作，首先就需要通过交流—直流变换电路将输入的220V交流电压变换成直流电压，如图1-7所示。

图1-8为采用交流—直流变换电路供电的电路。

图1-7　交流—直流交换电路供电方式重要提示

交流220V电压经变压器降压后输出交流低压，再经整流二极管整流、滤波电容器滤波后变为直流低压，为负载提供稳定的直流电压。精彩演示

图1-8　采用交流—直流变换电路供电的电路

1.2.2 单相交流供电方式

单相交流电路主要有单相两线式、单相三线式两种供电方式。

单相两线式是指仅由一根相线（L）和一根零线（N）构成，通过这两根线获取220V单相电压，为用电设备供电。

一般的家庭照明支路和两孔插座多采用单相两线式供电方式，如图1-9所示。精彩演示

图1-9　单相两线式供电方式

图1-10为单相三线式供电方式。精彩演示

图1-10　单相三线式供电方式重要提示

单相三线式交流电路是指由一根火线（相线）、一根零线和一根地线组成的交流电路。用户的火线和零线来自高压变压器，地线则是住宅的接地线。由于不同的接地点存在一定的电位差，因而零线与地线之间可能有一定的电压。

1.2.3 三相交流供电方式

三相交流电路主要有三相三线式、三相四线式和三相五线式3种供电方式。

图1-11为三相三线式供电方式。精彩演示

图1-11　三相三线式供电方式

图1-12为典型的三相四线式供电方式。重要提示

在三相四式供电方式中，在三相负载不平衡和低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化、导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下，单相设备和所有保护接零的设备会产生危险电压，这是不允许的。精彩演示

图1-12　三相四线式供电方式

图1-13为三相五线式供电方式。

图1-13　三相五线式供电方式重要提示

采用三相五线式供电方式时，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的。工作零线上的电压不能传递到用电设备的外壳上，能消除设备产生危险电压的隐患。

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