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推荐语：结合实际工作、就业需要、岗位知识和技能，以培训技能型实用人才为目标

作者：梁燕清,傅明伟,郑毅等编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2013-09-01

书籍编号：30467541

ISBN：9787121214080

正文语种：中文

字数：72164

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：电工作业

作者：梁燕清　傅明伟　郑毅

ISBN：9787121214080

版权所有 · 侵权必究

前　　言

随着现代电工技术的飞速发展，以及中等职业教育改革的不断深入，而教材作为体现教学内容、教学方法、教学手段的载体之一，传统的学科体系式教材已经越来越不能适应中等职业教育的培养目标，也应按教学改革精神进行相应的改革，以体现职业教育的特点，突出以能力培养为中心的培养目标。

本书是根据教育部最新制定的高职高专教育电路基础课程教学基本要求编写的，由在教学一线工作多年的优秀老师编写，在结构、内容安排等方面，吸收了编者多年来在电路学习研究及教学过程中取得的经验，力求全面体现高等职业教育的特点，满足当前教学的需要。

为适应当今社会对高职毕业生知识面宽、适应性强的复合型人才的要求，本书特别注意删去老化的知识，尽量多介绍电工有关新知识和新技术，使学生能学到新颖的、实用的知识。在内容选择上，重视基本概念、基本定律、基本分析方法的介绍，重点介绍其运用，淡化复杂的理论分析。本书分为两篇：理论篇和实训篇。理论篇包括安全用电直流电路、正弦交流电路、电磁电器、常用低压电器、继电器—接触器控制系统等内容，其中每一章都给出了习题，实训篇共包括万用表的使用、直流电路—验证叠加原理及戴维南定理等8个必备的实训技能项目。

本书内容层次清晰、循序渐进，力求使学生对基本理论能系统、深入地理解，进而能尝试运用，为今后的学习奠定基础，同时注重分析问题、解决问题能力的培养。本书适用于两年制或三年制高职高专院校学生，也可作为从事相关行业的工程人员。

本书由梁燕清主编，傅明伟、郑毅副主编，参加编写的人员还有麦祝云、杨兴源、吴海春、王宇丽、陈耀莺、李艳萍、李树毅和黄芝焕等。

由于作者水平有限，加之编写时间仓促，不足之处在所难免，望广大读者提出宝贵意见，以便进一步修订，不断提高教材编写水平，满足读者需要。

编　者

2013年5月

理　论　篇

第1章　安全用电

随着生活水平的不断提高，人们使用的电器设备日益增加。因此，我们必须懂得一些安全用电的常识和技术，做到正确使用电器，防止人身伤害和设备损坏事故，避免造成不必要的损失。

1.1　安全用电常识

1.1.1　安全电流与电压

当人体触及到危险的电压时，就会有电流流过人的身体，一般认为50 Hz交流电超过10 mA或直流电流超过50 mA时，就使人难以独自摆脱电源，而招致生命危险。

通过人体的电流的大小，取决于所受电压的高低和电阻的大小，人体电阻各处都不一样，其中肌肉和血液的电阻较小。皮肤的电阻最大，干燥的皮肤电阻约为10 000 Ω～100 000 Ω。人体的电阻还与触电持续时间有关，时间越长，电阻越小。一般情况下人体电阻按1000 Ω计算，此外，皮肤的潮湿程度对电阻的影响也很大。

因此，触电的电压高低、时间长短和触电时的情况是决定触电伤害的主要因素。一般认为，通过人体的电流为50 mA时，是一个危险致命的极限。所以在人体皮肤干燥时，65 V以上的电压是危险的，潮湿时36 V以上的电压就有危险。在一般情况下，规定36 V为安全电压，在特别潮湿的环境里，以24 V或12 V为安全电压。

1.1.2　几种触电方式

图1-1所示给出了三种触电情况，图1-1（a）所示是双线触电，当人体同时接触两根火线，不论电网的中性点是否接地，人体受到的电压是线电压，通过人体的电流很大，是最危险的触电事故。图1-1（b）所示是电源中性线接地时的单线触地情况，这时人体在相电压之下，电流经过人体、大地和电网中性点的接地而形成一个闭合回路，仍然非常危险。图1-1（c）电源中性线不接地时，因火线与大地间分布电容的存在，使电流形成了回路，也是很危险的。

图1-1　几种触电方式

1.2　防触电的安全技术

1.2.1　接零保护

把电器设备的外壳与电源的零线连接起来，称为接零保护，这种方法适用于1 000 V的中性点接地良好的三相四线制系统中。采取过零保护措施后，当电器设备绝缘损坏时，相电压经过机壳到中性线，形成通路，产生的短路电流使熔断器熔断，切断电源，从而防止了人身触电的可能性，如图1-2所示。

图1-2　三相交流电动机的接零保护

1.2.2　接地保护

把电器设备的金属外壳和与外壳相连的金属构架用接地装置与大地可靠地连接起来，称之为接地保护。接地保护一般用在1000 V以下的的中性点不接地系统电网中，如图1-3 （a）所示为三相交流电动机的接地保护。由于每根相线与地之间都存在部分电容，当电动机绕组碰壳时，碰壳的一相将通过电容形成电流。但因为人体电阻比接地电阻大很多，所以几乎没有电流通过人体，人身就没有危险了。但若机壳不接地，如图1-3（b）所示，则碰壳的一相和人体、分布电容形成回路，人体中将有较大的电流通过，就有触电的危险。

图1-3　三相交流电动机的接地保护

1.2.3　三孔插座和三极插头

单相电器设备使用此种插座、插头，能够保证人生安全。由于设备外壳与保护零线相连，即使人体触及带电外壳，也不会有触电危险，如图1-4所示。

图1-4　三孔插座和三极插头接地

1.3　安全用电的注意事项

预防触电除采取上述的保护外，最重要的是遵守安全规程和操作规程，常见的触电事故，大部分是因为疏忽大意或不重视安全用电造成的，所以应该特别注意下列常识。

① 在任何情况下都不得直接用手来鉴定导线和设备是否带电，在低压380 V／220 V系统中可用验电笔来鉴定。

② 用手初测电动机温度时，应用手背接触电动机外壳，不可用手掌，以免万一外壳有电，使手肌肉紧张反而会紧握带电体，造成触电事故。

③ 经常接触的电器设备，如机床上的照明灯等，应使用36 V以下的安全电压。在金属容器内或特别潮湿的环境工作时，电压不得超过12 V。

④ 更换熔丝或安装、检修电器设备时，应先切断电源，切勿带电操作。

⑤ 进行分支线路检修时，打开总电源开关后，还应拔下熔断器，并在切断的电源开关上挂上“有人工作，不准合闸”的标志。如有多人进行电工作业，接通电源前应切实通知到每一个人。

⑥ 电动机、照明设备拆除后，不能留有可能带电的电线，如果电线必须保留，应将电源切断，并将裸露的线头用绝缘布包好。

⑦ 闸刀开关必须垂直安装，静触点在上方，可动闸刀在下方。这样当闸刀拉开后不会再造成电源接通现象，避免引起意外事故。

⑧ 电灯开关应接在相线上，用螺丝口灯头时，不可把相线接在跟螺旋套相连的接线桩上，以免在调换白炽灯时发生触电。

⑨ 定期检修电器设备，发现温度升高或绝缘下降时，应及时查明原因，消除故障。

⑩ 在配电屏或启动器的周围地面上，应放上干燥木板或绝缘橡胶毯，供操作者站立。

本章小结

本章主要学习了安全用电常识，了解触电的几种形式，分析了防触电的技术措施以及安全用电的注意事项。

练习题

（1）常见的几种触电形式有哪几种？

（2）什么是接地保护？什么是接零保护？什么是重复接地保护？

（3）防止直接接触电击的防护措施有哪些？

（4）安全电压的定义是怎样的？

第2章　直流电路

直流电路是电工学中最重要的基础。本章主要涉及电工学的理论基础，包括电路的组成及作用，电路的基本物理量，电路元件的电流、电压关系和电路的基本定律和定理。然后介绍电阻器、电压源和电流源等电路元器件的特性，同时阐明基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，最后介绍线性电路的叠加原理和戴维南定理。

2.1　电路及其主要物理量

2.1.1　电路的组成和作用

1.　电路的组成

电路是为了完成某种功能，将电气元件或设备按一定方式连接起来而形成的系统，通常用以构成电流的通路。从日常生活中使用的用电设备到工、农业生产中用到的各种生产机械的电气控制部分及计算机、各种测试仪表等，从广义上说，都是实际的电路。最简单的电路如图2-1（a）所示的手电筒电路。

图2-1　手电筒电路

从图2-1所示的手电筒电路可知，电路主要由电源（如干电池、蓄电池等）、负载（如白炽灯、电阻等）、中间环节（导线、开关等）三个部分组成。

（1） 电源

供给电路电能的设备，凡向电路提供能量或信号的设备称为电源。它将化学能、光能、机械能等非电能转换为电能，如干电池、蓄电池、太阳能电池、发电机等。

（2） 负载

指的是各种用电的设备，它将电能转换成其他形式的能量，如电灯、电炉、电烙铁、电动机等。

（3） 中间环节

指的是它把电源和负载连接起来的部分，起传输和分配电能或对电信号进行传递和处理的作用，如导线、开关等。

2.　电路的作用

电路的种类可以从很多种角度来划分，但从电路的功能来说，一般分为两种：一种是实现电能的传输和转换；另一种是进行信息的传递与处理。电路的作用不同，对其提出的技术要求也不同，前者较多地侧重于传输效率的提高，后者多侧重于信号在传递过程中的保真、运算的速度和抗干扰等。通常，前者所研究电路的电压、电流相对较高，称为强电；后者所研究电路的电压、电流则相对较低，称为弱电。此外，实际应用中的电路还可以按照其相数分为三相和单相，按照电流性质又分为直流电和交流电等。

3.　电路模型

为了定量地研究电路理论，一般会按照电路理论将实际的电路模型进行抽象，以理想的电路元件或者元件的组合来代替实际电路模型，这种抽象要求能够反映实际电路的本质特征，这一过程称为建模。对于实际电路来说，如果考虑到实际中各种电磁相互影响，则在建模过程会很复杂。一般在分析电路时，不必考虑电路元件内部的情况，只需要考虑各电路元件的对外特性，这样就可以把复杂的电路抽象为理想的电路模型。如电灯、电炉、电烙铁、电阻器等各种消耗电能的实际器件，都用“电阻”来表示，干电池、蓄电池、太阳能电池、发电机等各种提供电能的实际器件都用“电源”来表示。如图2-1（d）便是手电筒电路的电路模型。

2.1.2　电路元件

用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际电路元件，简称实际元件。实际元件的物理性质从能量转换角度来看，有电能的产生、电能的消耗以及能量的转换和存储。在以后的章节中，理想电路元件被简称为电路元件。

实际的电路元件往往有一定的尺寸、大小，当电路元件的尺寸较小（主要指的是该元件的实际大小与其工作信号的波长相比小得多）时，则该元件被称为集总参数元件，简称集总元件。一般的，集总（参数）元件是指：在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。由集总元件构成的电路称为集总电路，或叫具有集总参数的电路。本书所讨论的电路元件均认为是集总元件。

用来表示不同物理性质的理想电路元件主要有恒压源US、恒流源IS、电阻元件R、电容元件C及电感元件L。表2-1是它们的电路模型图形符号。它们是电路结构的基本模型，由这些基本模型构成电路的整体模型。

表2-1　常用电路元件符号

2.1.3　电路的主要物理量及电流、电压的参考方向

如何分析图2-1所示电路的性能？通常应用电流、电压和功率这三个基本物理量。

1.　电流

（1） 电流的形成

电荷的有规则运动形成电流。在导体中，带负电的自由电子在电场力的作用下，逆电场方向运动而形成电流。电流的方向规定为正电荷的运动方向，如图2-2所示。

图2-2 导体中的电子与电流

表征电流大小的物理量为电流。电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流电，用I表示。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电，用i表示。直流电流定义为

式中q是时间t内通过导体横截面保持恒定的电荷量。电流的单位为A（安[培]），还有kA（千安）、mA（毫安）、µA（微安）等。

（2） 电流的参考方向

电流的实际方向在物理学中已做过明确的规定：电路中电流的流动方向是指正电荷移动的方向，但在分析电路时，电流的实际方向有时很难立即判定，有时电流的方向还在变化，因此在电路中很难标明电流的实际方向。可以借助“参考方向”来解决这一问题。所谓电流的参考方向，就是在电路中假定电流的方向来作为分析和计算电路的参考。如在图2-3（a）中，假定电流参考方向由a指向b，因电流的实际方向与参考方向一致，由a流向b，则表示I＞0；在图2-3（b）中，电流参考方向由a指向b，因电流的实际方向与参考方向相反，由b流向a，则表示I＜0。

参考方向也称正方向，除了用箭头标示外，还可以用双下标表示。如图2-3（a）中的电流可以写为Iab，（b）中的电流可以写为Iba。

图2-3　电流的参考方向

2.　电压

图2-1手电筒电路中，白炽灯的发光是因为白炽灯中有电流通过，其两端存在电压，即白炽灯两端的电位不同，而这正是由电源（干电池）所引起的。

（1） 电压

由电场知识可知，电场力能够移动电荷做功。在图2-4中，极板a带正电，极板b带负电，a、b间存在电场。极板a上的正电荷在电场力的作用下从a经过白炽灯移到极板b，从而形成了电流，使白炽灯发光，这说明电场力做功产生了电流。

图2-4　电源电压与电动势

用物理量电压来衡量电场力做功的能力，其定义为：单位正电荷q从a点移动到b点电场力所做的功为Wab，则电压Uab为

电压单位为V（伏[特]），还有kV（千伏）、mV（毫伏）、µV（微伏）等。

（2） 电位

在图2-4中，当电场力移动正电荷从a经过白炽灯到b时，就将电能转换为光能，所以正电荷在a点具有比b点更大的能量。把单位正电荷在电路中某点所具有的能量称为该点的电位，用V表示，如a点的电位为Va，b点的电位为Vb。由此可知电路中两点之间的电压就是该两点的电位之差，即

为便于分析，在电路中常任选一点为参考点，其参考电位为零，则电路中某点与参考点之间的电压就是该点的电位。电压方向规定为由高电位指向低电位，即电位降方向。在电路分析中，也常选取电压的参考方向，当电压的实际方向与参考方向一致时，电压为正，即Uab>0；反之，电压为负，即Uab<0，如图2-5（a）、（b）所示。为方便应用与计算，常将某一元件上的电流参考方向和电压参考方向选取一致，即选取成关联参考方向，如图2-5（c）所示。

图2-5　电压的参考方向与关联参考方向

在分析电路时，尤其是分析电阻、电感、电容等元件的电流、电压关系时，经常采用关联参考方向。例如在应用欧姆定律时必须注意电流、电压的方向。如图2-6（a）中的电流、电压采用了关联参考方向，这时电阻器R两端的电压为：U=RI。

若采用非关联参考方向（见图2-6（b）），则电阻器R两端的电压为：U=-RI。

图2-6　 关联与非关联参考方向

（3） 电动势

在图2-4中，为维持电路中的电流流通而使白炽灯不断发光，则必须保持电路a、b两端间的电压Uab恒定不变，这就需要电源力（非电场力）源源不断地把正电荷由负极b移向正极a。维持Uab不变的这一装置称为电源。电源力克服电场力移动正电荷从负极到正极所做的功，用物理量电动势来衡量。电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从负极b经电源内部移到正极a所做的功，用E表示，即

电动势的方向电负极指向正极，即电位升方向，其电位也是V。

例2.1.1 电路如图2-7所示，电源电压US1=10 V，US2=5 V，电阻电压U1=3 V，U2=2 V。分别取c点和d点为参考点，求各点电位及电压Uab、Ubc和Uda。

图2-7　电路电压和电位的计算

解：① 当选取c点为参考点，则Vc=0 V。

Va=Us1=+10 V，Vb= -U1+Us1=+7 V，Vd=U2= +2 V；Uab=U1=Va-Vb=3 V，Ubc=Us2+U2=Vb=7 V， Uda=U2-Us1=Vd -Va =-8 V。

由本题可知，电路中某点的电位等于该点到参考点之间的电压，电压的大小与参考点的选择有关；电路中某两点间的电压等于该两点的电位之差，电压的大小与参考点的选择无关。

例2.1.2 电路如图2-8所示，试求电压Umn以及电位Va、Vb、Vc和Vd。

图2-8　电压和电位电路图

分析：电路中任意两点间电压的求解分三步，即找有向路径，求路径上的分电压，将分电压沿路径方向求和。电位的计算实质上是求电压，有两种方法：①Va=Vao（O点为参考点）；② Va=Uab+Vb（Vb已知）。

另外还需要强调的有：

① 找路径时不能经过断开的开关及恒流源，因为这两种情况下的分电压不能由元件自身特性所确定；

② 对分电压求和时的各分电压的参考方向应取路径方向。

解：由闭合电路欧姆定律得

3.　功率

由图2-4电路可知，在电流流通的同时，电路内发生了能量的转换。在电源内部，电源力不断地克服电场力对正电荷做功，正电荷在电源内获得了能量，由非电能转换成电能。在外电路（电源外的电路部分）中，正电荷在电场力的作用下，不断地通过负载（白炽灯）把电能转换为非电能。

由式（2.1.2）可知，电场力所做的功为Wab=Uabq，将单位时间内电场力所做的功定义为功率，即

功率的单位为W（瓦[特]），应用中还有MW（兆瓦）、kW（千瓦）、mW（毫瓦）等。

在电力工程中，常常需要计算电能（W=Pt），电能的单位为J（焦[耳]），有时也用kW·h（千瓦小时）表示。1kW·h就是指1千瓦功率的设备，使用1小时所消耗的电能，1kW·h俗称1度电。例如一台1kW的热水器，使用1小时，耗电1度。

1kW·h=3 600 000 J

2.1.4　电路的三种工作状态

电路的工作状态有三种：通路、开路和短路。

1.　通路

图2-9　电路的通路状态

将图2-9中的开关S闭合，电路中就有电流和能量的传输与转换。电源处于有载工作状态，电路形成通路。图中US为电源电压，R0为电源内阻，RL为负载电阻。其中：

各种电器设备在工作时，其电流、电压和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力，称为电气设备的额定值。额定值主要有额定电流IN、额定电压UN和额定功率PN。额定电流是指电气设备在长期运行时所允许通过的最大电流，额定电压是指电气设备在长期运行时所允许承受的最高电压，额定功率是指电气设备正常运行时的输入功率或输出功率。额定值通常标明在铭牌上，如白炽灯“220 V，40 W”、电阻器“500 kΩ，1/4 W”等，使用时必须注意不使其实际值超过额定值。如果实际值超过额定值，将会引起电气设备的损坏或降低使用寿命。如白炽灯会因电压过高或电流过大而烧毁灯丝。如果实际值低于额定值，就不能充分利用电气设备的能力或得不到正常合理的工作，如白炽灯会因电压过低或电流过小而发暗。电气设备在额定值下工作时称为“满载”工作状态，超过额定值时称为“超载（或过载）”工作状态，低于额定值时称为“轻载（或欠载）”工作状态。用电设备在额定工作状态时是最经济合理和安全可靠的，并能保证有效使用寿命。

例2.1.3 一只标有“220 V，60 W”的白炽灯，试分析接在下列三种情况下的工作状态：

① 电源电压为220 V；②电源电压为380 V；③电源电压为110 V。

解：①白炽灯的额定电压是220 V，额定功率是60 W，额定电流则为

工作值与额定值一致，满载运行，发光正常，使用安全，保证有效使用寿命。

② 电源电压为380 V时，白炽灯的工作电流、损耗功率为

工作电流值超过额定电流值，过载运行，发光过亮，寿命缩短，甚至烧断钨丝而损坏。

③ 电源电压为110 V白炽灯的工作电流、损耗功率为

工作电流值低于额定电流值，欠载运行，发光过暗，效能不能充分发挥。

2.　开路

将图2-10中的开关S断开，电路中没有电流流通，电源处于空载运行状态，电路形成开路（断路）。此时负载上的电流、电压和功率均为零。

3.　短路

当电源的两个输出端由于某种原因直接接触时，电源就被短路，电路处于短路运行状态，如图2-11所示。此时电路电流为

图2-10　电路的开路状态

图2-11　电路的短路状态

IS称为短路电流，一般电源内阻R0很小，故IS很大。短路时，负载中的电流，负载上电压、功率均为零，电源所产生的功率全部消耗在内阻上。因此，电源短路会造成严重后果，烧坏供电设备和引发火灾。为此应力求避免电源短路，在电路中常接入熔断器等短路保护装置。

在低压电路中，最简单经济的保护方法就是在电路中串接熔断器（俗称保险丝）。熔断器起到使被保护电路安全运行的作用，如果电流在允许的额定电流范围内，电路畅通；如果发生短路故障，熔断器内的熔丝最先熔断，起到迅速自动切断电源的作用。常用的熔丝是由低熔点的铅锡合金制成的，温度在200℃～300℃时就能熔化，熔断电流等于额定电流的1.3～2.1倍。熔丝的种类很多，每种熔丝都有一定的额定电流，必须正确选用。选用熔丝的最基本原则为：

① 电灯与电热线路（如电炉、电烙铁、电热器具等），熔丝的额定电流应为用电设备额定电流的1.1倍。

② 一台电动机线路，熔丝的额定电流应为电动机额定电流的1.5～3倍。

③ 多台电动机线路，熔丝的额定电流应为1.5～3倍功率最大的一台电动机的额定电流与工作中同时运行的数台电动机额定电流之和。

④ 当家庭的用电设备总功率之和不超过2200 W时，可以选用10 A的熔丝，一旦通过它的电流超过14 A时，熔丝就会在1分钟内自动熔断，达到保护家庭用电设备的目的。

2.2　电路的基本定律

2.2.1　欧姆定律

1.　导体的电阻

实验证明，导体对电流的通过具有一定的阻碍作用，称为导体的电阻，用R表示，单位为Ω（欧［姆］）。不同的导体有不同的电阻，导体电阻的计算公式为

式中L为导体的长度，单位为m（米）；S为导体的截面积，单位为m2（平方米）；ρ为导体的电阻率，单位为Ω·m（欧·米）。

物质按导电能力可分为三类：导体、半导体和绝缘体，如图2-12所示。在外电场的作用下，能很好地传导电流的材料称为导体，电阻率ρ<10-5 Ω·m，如金属、酸碱盐类的水溶液等。在外电场的作用下，不容易传导电流的材料称为绝缘体，电阻率ρ>105Ω·m，如塑料、陶瓷、橡胶、玻璃等。导电能力介于导体和绝缘体之间，电阻率会随着所含杂质和外界条件（如压力、温度、光照等）的改变而发生显著变化的材料称为半导体，如硅、锗、砷化镓及一些金属氧化物等。

图2-12　物质的电阻率

半导体是组成晶体管、集成电路的主要材料，并以此为核心形成微电子技术。迄今为止，集成电路已经历了五代，达到了超大规模（VLSI），在一块几十平方毫米到几百平方毫米的芯片上集成有千万个到十亿个晶体管那样的基本元件。美国英特尔公司推出的“奔腾4”芯片含有4200万个晶体管；最新问世的30 nm晶体管技术，使芯片可以容纳4亿个晶体管。现在，集成电路已渗透到人们的生活、学习、工作等各个方面，如智能化家用电器的自动控制部件、电视机和移动电话（手机）的信号处理（DSP）芯片、计算机的中央处理部件（CPU）和动态存储器芯片（DRAM）等。集成电路的出现，使人类进入了信息时代。

导体中，银的电阻率最小，是最好的导电材料，铜和铝次之。但由于银的价格昂贵，较少应用，工程中普通采用的是铜和铝。

导体的电阻还与温度有关，金属导体的电阻随温度的升高而增加，半导体的电阻随温度的升高而减小。有些金属和合金，在温度降低到4.2 K（-269˚C）时，电阻会突然消失，这种现象称为超导现象。处于超导状态的导体称为超导体。超导体完全排斥磁场，这一特征称为抗磁性。零电阻和抗磁性成为超导体应用的两个基本特性。超导现象的应用原来一直受到低温的限制。随着高温超导材料的不断发现，超导技术越来越广泛地得到应用。例如：①超导电缆，目前电缆输电过程中约损耗10%的电能，如果改用超导电缆，损耗将降为零；②超导电动机，它比常规电动机体积缩小90%，而且节能好、噪声小、功率大；③超导储能，用超导电缆绕组构成的超导磁体储能系统，可以在夜间用电低谷时充电，在白天用电高峰时放电，几乎无损耗，能充分发挥发电设备的生产能力；④磁悬浮列车，在超导状态下，可用细导线通过大电流，产生强大的电磁斥力将列车与钢轨分离，即“磁悬浮”，列车只要克服空气阻力就可以高速运行（时速可达500 km以上）。磁悬浮列车不仅速度快，而且安全舒适、噪声低、污染少、不燃油等，是未来理想的交通工具。我国西南交通大学在新世纪初始已成功研制出“高温超导磁悬浮试验车”，上海从浦东国际机场到市区的磁悬浮列车已正式通车，成为世界上为数不多的磁悬浮列车运行线。超导的应用还有超导变压器、超导发电机、超导核磁共振谱仪等，不胜枚举，它必将在工业、能源、交通、医疗等许多领域得到广泛应用，导致一场新的技术革命，对世界产生划时代的影响。

2.　欧姆定律

（1） 电阻元件的欧姆定律

1826年德国科学家欧姆通过科学实验总结出：电阻上的电压与通过电阻的电

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