电工基础知识分享(一):什么是强弱电?你还分不清吗?

哈喽,大家好!今天开始给大家分享一些电工基础知识。边学边分享希望与你共同成长。

好了话不多说开始我们今天的分享吧。

什么是弱电?什么是强电?你还分不清吗?

一、什么是弱电?(信息传递)

弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路,直流电压一般在32V以内。家用电气中的电话、电脑、电视机的信号输入(有线电视线路)、音响设备(输出端线路)等用电器均为弱电电气设备。

二、什么是强电?(动力输送)

强电是指电工领域的电力部分。强电一般指交流电电压在 24V以上。如家庭中的电灯、插座等,电压在 110~220V。家用电器中的照明灯具、电冰箱、电视机、音响设备(输入端)等用电器均为强电电气设备。

通过这张图我们可以直观性地了解一下强、弱电在家装行业的实际应用情况。

接下来我们继续加深学习吧。

强弱电它们大致有如下区别:

(1)交流频率不同

强电的频率一般是50Hz(赫),称“工频”,意即工业用电的频率:

弱电的频率往往是高频或特高频,以kHz(千赫)、MHz(兆赫)计。

(2)传输方式不同

强电与输电线路传输,

弱电的传输有有线与无线之分。无线电则以电磁波传输。

(3)功率、电压及电流大小不同

强电功率以kW(千瓦)、MW(兆瓦)计、电压以V(伏)、kV(千伏)计,电流以A(安)、kA(千安)计;

弱电功率以W(瓦)、mW(毫瓦)计,电压以V(伏)、mV(毫伏)计,电流以mA(毫安)、uA(微安)计,因而其电路可以用印刷电路或集成电路构成。

通过上面的学习我们初步能够对强弱电进行简单的区分了,那么我们继续深入学习吧。

对于想要从事这个行业的小伙伴大家可以参加考试获取电工证书,需要详细了解的可以自行百度了解,小编就不在此过多赘述。

在电力系统中,36v以下的电压称为安全电压,1kv以下的电压称为低压,1kv以上的电压称为高压,直接供电给用户的线路称为配电线路,如用户电压为380/220v,则称为低压配电线路,也就是家庭装修中所说的强电(因它是家庭使用最高的电压)。强电一般是指交流电电压在24V以上。如家庭中的电灯、插座等,电压在110V~220V。家用电气 中的照明灯具、电热水器、取暖器、冰箱、电视机、空调、音响设备等用电器均为强电电气设备。

详细了解一下电是从何而来?电流为什么要分直流和交流?有什么不同呢?

电到底是什么?

电是电子通过导体(如金属丝)的流动。电子在长链中相互碰撞,导致电子沿导线的整体运动。

电子在导体中的运动产生了电和磁场。这种电能通过插头或开关为你生活中的一切提供能量。

电有三个主要属性告诉我们电流有多大。这三个属性分别是电压、电流和电阻

电压告诉我们电流有多强,电流告诉我们电流有多快,电阻告诉我们电子沿着导体流动有多难。

电的分类:交流电(AC)和直流电(DC)。交流电的极性在一秒钟内变换多次,而直流电则保持恒定不变。

接着我们来了解一下电压、电流和电阻的相关知识。

什么是电压

单位时间内通过导体任意横截面的电量叫做电流强度,简称电流,单位是安培,用A来表示,电流一般用I来表示。

电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

任何用电器、电器在通过电流时,在其两端均存在电压。

电压是电路中形成电流的原因,是驱动电路中的电荷发生定向运动的原因,而电源的作用是为用电器两端提供电压。

什么是电流

单位时间内通过导体任意横截面的电量叫做电流强度,简称电流,单位是安培,用A来表示,电流一般用I来表示。

电流的大小以库仑每秒为单位测量,其公用单位是安培(amp),用字母'A'表示。

安培(Ampere)以及其它电流单位如毫安(0.001A),微安(0.000001A)等被广泛地用于电气和电子技术以及乘法器中。

电路中的电流通常用字母“I”表示,该字母用于欧姆定律等式,其中V =I⋅R。

电压和电流的关系

电流是电荷的定向移动,从电压/位高的地方流向电压/位低的地方。能产生电流的地方一定存在电压,但是有电压的地方却未必存在电流。如果电路中只存在电压但是没有电流,那么可以判断电路发生了断路故障,即线路中存在断线或存在未按下的开关,电阻呈现无穷大。如果测得电路中的电流较大而电压为零,这时候可能发生了短路故障,即电阻趋向于0。在分析电路时电压和电流一定要结合考虑。

电压和电流的测量工具

测量电压的工具叫做电压表,电压表的内阻可以认为是无穷大,测量时要把两个表笔跨在所测元器件的两端,只有电压表的内阻无穷大才不会影响所测量元器件自身的电阻。

测量电流的工具叫做电流表,电流表的内阻可以认为是0,测量时要把电流表串联在电路中,只有电流表的内阻趋近于0,才不会影响电路中电流的大小。测量电流时要注意表笔的正负极

电流和电压的计算方式

电压和电流可以通过欧姆定律来计算,欧姆定律的公式为R=U/I。其中R为电阻。一般来说,一个导体被确定之后它的电阻是相对固定的。所以电压和电流的关系曲线近似于一条直线,而斜率就是电阻。

如果电压确定之后,那电路中的电阻越大电流就越小,电流和电压呈反比关系。

什么是电阻

电阻是电子行业最常见、应用最广泛的元器件之一,其英文名字叫做Resistor,常用R来表示。它的单位是欧姆,用符号“Ω”来表示。在物理学中,电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,电阻越大,对电流的阻碍作用越大。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。

电阻大小的决定因素

电阻的决定式为R=ρ×L/S。

ρ:电阻率;

L:长度;

S:横截面积;

通常,一个定值电阻被制造出来后,它的阻值就已经确定了;

电阻的计算公式为:R=U/I。也就是欧姆定律。

电阻的分类

电阻有不同的分类方式。按照材料分有碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线绕电阻等;按照功能又可分为热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等;按照功率分,有1/16W,1/8W,¼W,½W,1W等。按照精度分,又可分为±0.1%,±1%,±5%等。当需要设计一个温度传感器时,可以选用对温度比较灵敏的热敏电阻,以此来搭建电路检测环境的温度。

电阻的用途

电阻在电路上的主要作用有分流、限流、分压、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等作用。

分流作用:两个电阻并联在一起作为两个支路时,可以将干路的电流分流,如下图所示。

电流I = I1+I2。

限流作用:电阻串联在电路之中可以限制所在支路电流的大小,可以防止因电流过大将电路中的负载烧坏,如下图所示。

分压作用:两个大小不同的电阻串联后,流过两个电阻的电流相等,但是每个电阻的电压不相等,这由欧姆定律可以得到。如下图所示。

滤波作用:与电容配合使用可以搭建成滤波器,如下图所示。

电阻的串并联

电阻的串联和并联是中学课本里学到的内容,其典型电路图如下所示。

串联:串联后的阻值等于各电阻之和;

并联:并联后的总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。

什么是直流?

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,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。恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化,比如:我们把50Hz的交流电经过二极管整流后得到的就是典型脉动直流电,半波整流得到的是50Hz的脉动直流电,如果是全波或桥式整流得到的就是100Hz的脉动直流电,它们只有经过滤波(用电感或电容)以后才变成平滑直流电,当然其中仍存在脉动成分(称纹波系数),大小视滤波电路的滤波效果。

直流电原理

直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。

直流电变为交流电的原理

利用二极管(或更加复杂的晶闸管,又叫可控硅)的单向导电性,将其整流变成直流电。有半波整流,全波整流,桥式整流等,这样是脉动直流电,若要得到稳定的输出,应再加上滤波电路,将交流成分进一步滤除。

什么是交流?

交流电(alternating[ˈɔltərˌneɪt] current[ˈkɚrənt, ˈkʌr-]),简称为AC。交流电也称“交变电流”,简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。当发现了电磁感应后,产生交流电流的方法则被发现。早期的成品由尼古拉·特斯拉、麦可·法拉第与波利特·皮克西等人开发出来。其中,波利特·皮克西Hippolyte Pixii于1832年基于麦可·法拉第Michael Faraday的原理制造了第一台交流电机。以正弦交流电应用最为广泛,且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后,化成为正弦交流电的叠加。正弦电流(又称简谐电流),是时间的简谐函数。当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交流电。交流电是用交流发电机发出的,在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个线圈就切割磁力线,由于具有多对磁极,每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的,所以能够不断的产生稳定的电流。国内交流电的频率一般是50赫兹,即每秒变化50次.有些国家交流电的频率是60赫兹,即每秒变化60次.当然也有其它频率.如电子线路中有方波的、三角形的等,但这些波形的交流电不是导体切割磁力线产生的,而是电容充放电、开关晶体管工作时产生的。

交流电和直流电的区别

交流电和直流电都有电压、电流和电阻。所以它们的主要区别是电流如何流动。

交流电快速地向前和向后流动,其极性每秒颠倒50到60次。这好像与一个直观的理解有矛盾,如果电子先进入,然后再出来,它们如何为任何东西提供动力呢?

然而,产生能量的并不是电子的积累。电子在产生能量之前是没有目的地的。是电子本身的运动产生了电能。

好了今天就分享到这里吧,下期继续分享更多有用知识。

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