電工技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)手冊(cè)緒論：電工技術(shù)的基石與安全準(zhǔn)則電，作為現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心動(dòng)力，其應(yīng)用已滲透到生產(chǎn)生活的方方面面。無(wú)論是家庭日常用電，還是工業(yè)復(fù)雜控制系統(tǒng)，電工技術(shù)都是保障其安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。本手冊(cè)旨在為初學(xué)者及有一定經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員提供一套系統(tǒng)、實(shí)用的電工技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，從最基本的概念入手，逐步深入到電路分析、常用元器件、工具使用及安全規(guī)范等核心內(nèi)容。學(xué)習(xí)電工技術(shù)，首要強(qiáng)調(diào)的是安全意識(shí)。電在帶來(lái)便利的同時(shí)，若操作不當(dāng)或忽視安全規(guī)范，極易造成人身傷害和設(shè)備損壞。因此，在接觸任何電氣工作前，請(qǐng)務(wù)必將安全放在首位，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)程。本手冊(cè)將安全理念貫穿始終，希望讀者能將其內(nèi)化于心，外化于行。第一章：電的基本概念1.1電荷與電場(chǎng)物質(zhì)由原子構(gòu)成，原子內(nèi)部包含帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子。電荷的定向移動(dòng)形成電流。電荷之間存在相互作用力，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。這種相互作用是通過電場(chǎng)來(lái)傳遞的，電場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)形態(tài)。1.2電壓（Voltage）電壓，也稱作電勢(shì)差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。它的大小等于單位正電荷從高電位點(diǎn)移動(dòng)到低電位點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電壓的常用單位是伏特（V）。通俗來(lái)講，電壓可以類比為水路中的“水壓”，是促使電荷定向移動(dòng)形成電流的“推動(dòng)力”。電路中兩點(diǎn)之間的電壓差是電流流動(dòng)的必要條件之一。1.3電流（Current）電流是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向（與電子實(shí)際移動(dòng)方向相反）。電流的常用單位是安培（A）。根據(jù)電流方向是否隨時(shí)間變化，可分為直流電（DC）和交流電（AC）。直流電的電流方向恒定不變，如電池供電；交流電的電流方向和大小則會(huì)隨時(shí)間按一定規(guī)律周期性變化，如我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖须姟?.4電阻（Resistance）電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流通過的阻礙作用。不同材料的導(dǎo)體，其電阻大小不同。電阻的常用單位是歐姆（Ω）。電阻是電路中不可或缺的基本參數(shù)，它不僅能限制電流大小，還能實(shí)現(xiàn)分壓、分流等功能。導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積以及溫度有關(guān)。1.5歐姆定律（Ohm'sLaw）歐姆定律是電學(xué)中最基本、最重要的定律之一，它揭示了電路中電壓、電流和電阻三者之間的關(guān)系。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：I=V/R其中：*I表示電流，單位為安培（A）*V表示電壓，單位為伏特（V）*R表示電阻，單位為歐姆（Ω）該定律表明：在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比。掌握歐姆定律，是分析和計(jì)算簡(jiǎn)單電路的基礎(chǔ)。1.6功率（Power）與電能（Energy）功率是描述物體做功快慢的物理量。在電路中，電功率（P）是指電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，它反映了電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的速率。其計(jì)算公式為：P=V×I根據(jù)歐姆定律，還可以推導(dǎo)出：P=I2×R或P=V2/R功率的常用單位是瓦特（W）。電能是指在一定時(shí)間內(nèi)電路消耗的功率總和，它是各種形式能量中的一種。電能的常用單位是千瓦時(shí)（kWh），也就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴f(shuō)的“度”。其計(jì)算公式為：W=P×t其中t表示時(shí)間，單位為小時(shí)（h）。第二章：電路的基本組成與類型2.1電路的定義與基本組成電路是由電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接起來(lái)，構(gòu)成電流流通的路徑。一個(gè)完整的電路通常由以下幾個(gè)基本部分組成：1.電源（PowerSource）：提供電能的裝置，如電池、發(fā)電機(jī)等，其作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能。2.負(fù)載（Load）：消耗電能的裝置，如電燈、電動(dòng)機(jī)、電阻器等，其作用是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量（光能、機(jī)械能、熱能等）。3.導(dǎo)線（Conductor）：連接電源、負(fù)載和其他元器件，形成電流通路的金屬線，要求電阻小，導(dǎo)電性能良好。4.控制和保護(hù)裝置：如開關(guān)、熔斷器、斷路器等，用于控制電路的通斷、保護(hù)電路及設(shè)備安全。2.2電路的狀態(tài)電路有三種基本工作狀態(tài)：1.通路（閉路）：電路正常接通，有電流流過負(fù)載，負(fù)載能正常工作。2.斷路（開路）：電路某處斷開，沒有電流流過，負(fù)載不能工作。3.短路（捷路）：指電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)線連接形成回路。短路時(shí)，電路中的電阻極小，電流會(huì)急劇增大，可能燒毀電源、導(dǎo)線，甚至引發(fā)火災(zāi)，是電路安全的大敵，必須嚴(yán)防。2.3電路的基本類型1.串聯(lián)電路：將電路元件逐個(gè)順次連接起來(lái)的電路。串聯(lián)電路中，電流處處相等；總電壓等于各部分電路電壓之和；總電阻等于各部分電路電阻之和。2.并聯(lián)電路：將電路元件并列連接在電路兩點(diǎn)間的電路。并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等；總電流等于各支路電流之和；總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。3.混聯(lián)電路：既有串聯(lián)又有并聯(lián)的復(fù)雜電路，可分解為串聯(lián)和并聯(lián)部分進(jìn)行分析。第三章：常用電工材料與元器件3.1導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料主要用于傳導(dǎo)電流，要求具有良好的導(dǎo)電性能、一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性。常用的有：*銅：導(dǎo)電性能優(yōu)良，機(jī)械強(qiáng)度高，是最常用的導(dǎo)電材料，如銅線、銅排。*鋁：導(dǎo)電性能僅次于銅，價(jià)格較低，重量輕，常用于架空線路和大截面電纜。導(dǎo)線的選擇不僅要看其載流量，還要考慮其絕緣性能、使用環(huán)境和機(jī)械強(qiáng)度。3.2絕緣材料絕緣材料又稱電介質(zhì)，其作用是將帶電體與大地以及不同電位的帶電體之間隔離開來(lái)，保證電流按預(yù)定路徑流動(dòng)。常用的絕緣材料有：*氣體：如空氣、六氟化硫。*液體：如變壓器油、絕緣油。*固體：如橡膠、塑料（聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE等）、云母、陶瓷、玻璃。絕緣材料的性能會(huì)受到溫度、濕度、機(jī)械力等因素的影響而下降，使用中需注意。3.3常用無(wú)源元器件1.電阻器（Resistor）：簡(jiǎn)稱電阻，是電路中用于限制電流、分壓、分流、穩(wěn)定或調(diào)節(jié)電路參數(shù)的元件。按其阻值是否可調(diào)，可分為固定電阻器和可變電阻器（如電位器）。2.電容器（Capacitor）：簡(jiǎn)稱電容，是一種能儲(chǔ)存電能的元件，由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體中間夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成。它具有“隔直流、通交流”的特性，在電路中用于濾波、耦合、旁路、諧振等。3.電感器（Inductor）：簡(jiǎn)稱電感，由導(dǎo)線繞制而成，能將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)。它具有“通直流、阻交流”的特性，常用于濾波、扼流、諧振等電路。3.4常用有源元器件與半導(dǎo)體器件1.電源：*電池：提供直流電，如干電池、蓄電池。*直流穩(wěn)壓電源：將交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電的設(shè)備。2.開關(guān)：控制電路通斷的器件，如單極開關(guān)、雙極開關(guān)、閘刀開關(guān)、按鈕開關(guān)等。3.熔斷器（Fuse）與斷路器（CircuitBreaker）：*熔斷器：當(dāng)電路發(fā)生過載或短路時(shí)，熔體因發(fā)熱熔斷，切斷電路，起到保護(hù)作用，屬于一次性保護(hù)器件。*斷路器：又稱空氣開關(guān)，當(dāng)電路發(fā)生過載、短路或欠壓時(shí)，能自動(dòng)跳閘切斷電路，故障排除后可手動(dòng)復(fù)位，重復(fù)使用，是目前應(yīng)用最廣泛的保護(hù)器件之一。4.漏電保護(hù)器（RCD/RCBO）：用于檢測(cè)電路中是否存在漏電故障（即通過人體或其他路徑的電流），當(dāng)漏電電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)，迅速切斷電源，保障人身安全。第四章：常用電工工具及其使用“工欲善其事，必先利其器”，正確選擇和使用電工工具是保證電氣工作質(zhì)量和安全的前提。4.1基礎(chǔ)手工工具1.螺絲刀（起子）：用于旋緊或旋松螺釘。按頭部形狀分一字形和十字形，使用時(shí)應(yīng)選擇與螺釘槽匹配的規(guī)格，避免損壞螺釘和工具。2.剝線鉗：用于剝削導(dǎo)線端部絕緣層。使用時(shí)應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線線徑選擇合適的剝線孔，避免傷及線芯。3.尖嘴鉗與斜口鉗：*尖嘴鉗：頭部尖細(xì)，適用于在狹小空間操作，可夾持、彎折細(xì)導(dǎo)線和元器件引腳。*斜口鉗（斷線鉗）：用于剪斷導(dǎo)線、元器件多余引腳等。4.電工刀：用于切割導(dǎo)線絕緣層、電纜外皮等。使用時(shí)刀口向外，避免傷及自己，用完后應(yīng)及時(shí)收回刀鞘。5.扳手：用于緊固或拆卸螺母、螺栓。電工常用活扳手和套筒扳手。使用活扳手時(shí)，應(yīng)讓固定鉗口承受主要作用力。4.2測(cè)量工具1.萬(wàn)用表（Multimeter）：電工最常用的綜合性測(cè)量?jī)x表，可測(cè)量直流電壓、交流電壓、直流電流、電阻等，有的還可測(cè)量電容、電感、二極管、三極管參數(shù)等。*使用前：應(yīng)檢查量程開關(guān)是否置于正確位置，表筆是否完好，測(cè)量前對(duì)未知參數(shù)應(yīng)先從大量程開始試測(cè)。*測(cè)量電壓：并聯(lián)在被測(cè)電路兩端。*測(cè)量電流：串聯(lián)在被測(cè)電路中。*測(cè)量電阻：必須在斷電狀態(tài)下進(jìn)行，測(cè)量前應(yīng)進(jìn)行調(diào)零（模擬萬(wàn)用表）。2.驗(yàn)電器（試電筆）：用于檢驗(yàn)物體是否帶電。分為低壓驗(yàn)電器（通常用于檢測(cè)500V以下電壓）和高壓驗(yàn)電器。使用低壓驗(yàn)電器時(shí)，手指需接觸筆尾金屬體，筆尖接觸被測(cè)導(dǎo)體。3.兆歐表（搖表）：用于測(cè)量電氣設(shè)備或線路的絕緣電阻。常用的有500V、1000V、2500V等規(guī)格。使用時(shí)需注意：*被測(cè)設(shè)備必須斷電、放電，并擦去表面污垢。*正確接線（L端接被測(cè)導(dǎo)體，E端接地或接設(shè)備外殼）。*勻速搖動(dòng)搖把（通常為120轉(zhuǎn)/分鐘），待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。4.3工具的維護(hù)與保養(yǎng)*工具使用后應(yīng)清潔干凈，放置在干燥、通風(fēng)的工具箱內(nèi)，防止銹蝕和損壞。*定期檢查工具的絕緣部分是否完好，如螺絲刀柄、鉗子絕緣套等，發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時(shí)更換。*測(cè)量?jī)x表應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)，確保其準(zhǔn)確性。第五章：電氣安全基礎(chǔ)電氣安全是電工工作的重中之重，必須時(shí)刻警惕，嚴(yán)格遵守。5.1觸電的危害與類型電流對(duì)人體的傷害稱為觸電。觸電傷害主要分為電擊和電傷：*電擊：電流通過人體內(nèi)部，破壞心臟、肺部及神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作，危險(xiǎn)性極大，甚至危及生命。*電傷：電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體外部造成的傷害，如電弧灼傷、電烙印等。常見的觸電方式有單相觸電、兩相觸電和跨步電壓觸電。5.2防觸電的基本措施1.絕緣：使用合格的絕緣材料將帶電體包裹起來(lái)，防止人體直接接觸。2.屏護(hù)與間距：采用遮欄、護(hù)罩、箱匣等將帶電體與外界隔離，或保證帶電體與地面、其他設(shè)備之間有足夠的安全距離。3.保護(hù)接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與大地可靠連接。適用于不接地電網(wǎng)。4.保護(hù)接零：將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與供電系統(tǒng)的零線（中性線）連接。適用于中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。*注意：同一系統(tǒng)中，保護(hù)接地和保護(hù)接零不能混用。5.使用漏電保護(hù)裝置（RCD）：在容易發(fā)生觸電的場(chǎng)所或設(shè)備上安裝RCD，當(dāng)發(fā)生漏電或觸電時(shí)，能迅速切斷電源。6.安全電壓：對(duì)于潮濕、狹窄、導(dǎo)電良好的環(huán)境，應(yīng)使用安全電壓（如36V、24V、12V）。5.3安全操作規(guī)程*停電、驗(yàn)電、放電：進(jìn)行電氣設(shè)備檢修時(shí)，必須先切斷電源，并用驗(yàn)電器驗(yàn)明確實(shí)無(wú)電后，方可進(jìn)行工作。對(duì)可能存有殘余電荷的設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行放電。*懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄：在停電設(shè)備的開關(guān)和刀閘操作手柄上懸掛“禁止合閘，有人工作！”等標(biāo)示牌，并根據(jù)需要裝設(shè)遮欄，防止誤操作。*正確使用個(gè)人防護(hù)用品：如絕緣手套、絕緣鞋、絕緣墊、安全帽等。*禁止違章操作：不超負(fù)荷用電，不私拉亂接電線，不使用不合格的電氣設(shè)備和工具。*熟悉急救方法：萬(wàn)一發(fā)生觸電事故，應(yīng)立即、就地、正確地進(jìn)行急救，并及時(shí)撥打急救電話。5.4觸電急救發(fā)生觸電事故后，關(guān)鍵在于迅速脫離電源和正確的現(xiàn)場(chǎng)急救：1.脫離電源：立即拉閘或拔掉插頭；若無(wú)法及時(shí)找到電源開關(guān)，可用干燥的木棒、竹竿等絕緣物將電線挑開，使觸電者脫離電源。嚴(yán)禁徒手直接拉拽觸電者。2.現(xiàn)場(chǎng)急救：*將脫離電源的觸電者迅速移至通風(fēng)干燥處，解開衣領(lǐng)，檢查呼吸和心跳。*若呼吸、心跳停止，應(yīng)立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)（CPR），并持續(xù)進(jìn)行，直到專業(yè)醫(yī)護(hù)人員到達(dá)。第六章：電氣識(shí)圖基礎(chǔ)電氣圖是工程界的“語(yǔ)言”，是表達(dá)電氣系統(tǒng)組成、工作原理和安裝要求的重要技術(shù)文件。6.1電氣圖的基本構(gòu)成與常用符號(hào)電氣圖由圖形符號(hào)、文字符號(hào)、項(xiàng)目代號(hào)、注釋等組成。*圖形符號(hào)：用于表示電氣設(shè)備、元器件的外形或功能的特定符號(hào)。如電阻、電容、開關(guān)、電機(jī)等都有其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)。*文字符號(hào)：用于標(biāo)明電氣設(shè)備、元器件的名稱、功能、狀態(tài)或特征。如“R”表示電阻，“C”表示電容，“KM”表示接觸器。學(xué)習(xí)識(shí)圖，首先要熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常用圖形符號(hào)和文字符號(hào)。6.2常見電氣圖的類型*系統(tǒng)圖與框圖：概略表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的簡(jiǎn)圖。*電路圖（電氣原理圖）：詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實(shí)際位置的簡(jiǎn)圖。是分析電路工作原理、進(jìn)行故障排查的主要依據(jù)。*布置圖（安裝圖）：表示電氣設(shè)備、元器件實(shí)際安裝位置的圖，用于指導(dǎo)安裝施工。*接線圖：表示電氣設(shè)備、元器件之間導(dǎo)線連接關(guān)系的詳細(xì)圖表。6.3識(shí)圖的基本方法與步驟1.了解圖紙類型和用途：明確所看圖紙屬于哪一類，要表達(dá)什么內(nèi)容。2.熟悉圖例和符號(hào)：對(duì)照?qǐng)D紙上的圖例說(shuō)明，確認(rèn)各圖形符號(hào)和文字符號(hào)的含義。3.從整體到局部，從主電路到控制電路：先大致了解整個(gè)電路的組成和功能，然后逐步深入到各個(gè)部分。對(duì)于復(fù)雜電路，通常先分析主電路（大電流通過的部分），再分析控制電路（小電流控制部分）。4.分析電路工作原理：根據(jù)電流的流向、元器件的動(dòng)作邏輯，理解電路是