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作者：郑明炎编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2014-04-01

书籍编号：30467755

ISBN：9787121226748

正文语种：中文

字数：80173

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：专业电工基础

作者：郑明炎

ISBN：9787121226748

版权所有 · 侵权必究

前言

电工基础知识是中等职业学校（包括技工学校、中等专业技术学校和职业高级中学）工科类学生的必修内容，根据学校对学生培养目标的不同，学生需要具有的电工知识量也不尽相同。本书是特别为我国中等职业学校电工电子类专业学生编写的基础理论教材。

由于本书编者有在大中型国有企业从事技术工作的经历、有在技工学校从事电工电子类课程教学工作的经历以及在大中型企业从事电工电子类工种的职工培训工作的经历，所以编者对以往的中等职业学校电工电子类各专业教材、中等职业学校学生状况和在企业从事电工电子类工种工人情况非常熟悉，本书是在编者对各方面的情况进行综合分析和研究后写成的，因此本书与以往中等职业学校教材相比具有以下特点。

第一，根据我国中等职业学校电工电子类学生的培养目标，学生从中等职业学校毕业后必须通过国家职业资格技能鉴定考试，并获得相关专业（指电工电子类各专业，如维修电工、安装电工和家用电器维修工等）中级职业资格证书。因此本书的内容涵盖了电工电子类相关专业职业技能鉴定中级工考试对电工基础理论知识的所有要求。

第二，中等职业学校电工电子类各专业都要开设各种专业课，比如：维修电工专业需要开设《电机与变压器》、《电工仪表》和《电力拖动控制线路》等课程。为使学生能顺利完成各门专业课的学习，学生必须具有足够的电工理论知识基础。本书的内容涵盖了电工电子类专业各种专业课对电工理论知识的所有要求。

第三，本书是针对完成了国家九年义务教育（具有初中毕业文化程度）后进入中等职业学校学习的学生编写的。这里有两方面的含意：一方面，因学生完成了九年义务教育的学习，已经具备了少量的有关电和磁的基本知识，本书的内容是在这样一个基础上展开的；另一方面，因学生只完成了九年义务教育的学习，学生具有的知识的深度和广度都有一定程度的局限性，因此本书的叙述力求文字简洁、通俗易懂，即使对一些深奥的问题的阐述也都立足于学生现有的知识程度。

在学习本书的过程中需要注意以下几点。

第一，本书前三部分系统而全面地阐述了电工的基础理论，第四部分内容是前面三部分内容的拓展。第四部分内容是以后学习其他专业课时常用的知识，是承前启后的，很重要，同时还要注意学习方法，要在学完前面三部分内容后再去学这部分内容。

第二，书中有的地方会出现“经推导”、“可以证明”等这样的描述。这里有两种情况：一种情况是因为电工理论知识对数学知识的要求较高，而学生又不具备推导或证明这些结论所要求的数学知识基础；另一种情况是推导或证明过程较烦琐，而且这种推导和证明过程对以后的学习并没有帮助，所以这些地方就没有详细的推导过程或证明过程，这时只要使用这个结论就可以了。

第三，书中的例题和习题普遍都浅显易懂，主要是注重使学生掌握必要的基本概念。同时，为了使读者更容易掌握必要的计算方法，本书对各种类型的计算题几乎都有例题作为示范。习题中有的选做题需要后面的知识支持，所以最好是学完全书内容后再来做选做题。全书没有任何难题和偏题，但又基本涵盖了需要掌握的所有知识。编写本书时，编者还力求不把专业课的内容放在基础课里面来讲，例题和习题也力求不把专业课的题目放在基础课里面来做。

第四，在本书的内容编排上，各章内容后没有小结而是在习题中增加了概念题。这种编排方式主要是从对学生的素质教育角度考虑的。以往的小结主要注重计算中需要用的一些公式等内容而相对忽视基本概念。本书对重要的公式和计算方法都力求能通过在例题中的示范和在做习题时的灵活运用中掌握，基本概念力求能在做完概念题后有一个比较全面的掌握。此外，本书中有极少量的内容（放在选修内容中）看上去似乎比中级电工电子类各专业职业技能鉴定要求的知识要多，但这些内容也是必须编入的。这里主要是从两方面考虑的：一是从知识的系统性要求考虑的，二是从学生将来的专业发展（如中等职业学校毕业生将来是一定要考高级工的，以及要有将来学习新设备、新技术所必要的基础知识）上考虑的。但尽管这样，这些知识只是拓宽了知识面，而并没有太大的难度，并且这样做也便于授课教师根据专业要求来调整学习内容。

第五，本书中的楷体字部分有的是选修内容，有的是一些说明提示。选修内容可以在教师的指导下进行取舍，说明提示是一些内容次序安排的说明和学习方法的提示等。

第六，电工实验是理论联系实际和验证所学理论知识的重要辅助手段。根据本书的内容，有条件的情况下，一般应安排以下实验：电源的外特性；电位值、电压值的测量；验证基尔霍夫定律；验证楞次定律；电阻、电容、电感串联电路中各参数的关系；提高功率因数的方法；三相交流电路的连接及各参数之间关系；扩大电流表和电压表的量程。

本书的适用范围：

1.作为教材本书适合中等职业学校（包括技工学校、中等专业学校和职业高级中学）电工电子类专业学生使用。特别需要提醒的是，作为教材本书不适合非电工电子类专业学生使用，因为本书明显超出了非电工电子类专业学生所要求的电工基础知识的深度和广度，但如果学生有更多的兴趣需要多学一些电工方面的知识，可以作为参考书自学使用。

2.就知识量而言，本书也适合以培养生产现场电工电子类专业工种操作人员为方向的高等职业学校的学生使用，即一定程度上也可以作为高等职业学校电工电子类学生的教材，但这些选择必须慎重，还要考虑本书的知识量是否达到了这些专业学生以后学习专业课的要求。

3.由于本书电工基础知识的框架是很完整的，所以也可以作为高等学校工科类（电工电子类和机械类等）学生的参考书。

4.由于本书具有通俗性、系统性和很强的逻辑性的特点，所以本书适合已经具备了初中毕业文化程度的读者自学。学完本书后，会给读者进一步学习电工电子类专业知识打下良好的电工知识基础。

编者

2013年11月

第一部分 直流电

第1章 电的基本知识

1.1 电荷和电场

在初中学习阶段，我们已经对电有了一个初步认识。我们知道：物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的；原子核带正电，电子带负电；由于原子核所带的正电数和电子所带的负电数相等，所以一般情况下物质不显电性。但是，如果物质失去了电子或者得到了电子就会使物质显电性。失去了电子的物质会带正电，成为正电荷；得到了电子的物质会带负电，成为负电荷。电荷的计量单位是库仑（一个电子所带的负电荷量为1.6021892×10^-19库仑，1库仑的电量相当于6.24146×10¹⁸个电子所带的电荷总量）。金属导体中脱离了原子核的自由电子是负电荷，失去了电子后的原子就是正电荷；液体和气体中失去了电子的分子叫做阳离子，是正电荷，得到了电子的分子叫做阴离子，是负电荷。

在电荷的周围存在着电场，电荷在电场中会受到电场力的作用，同性电荷之间会互相排斥，异性电荷之间会互相吸引。

静电场和均匀电场是常见的两种电场表现形式。

静电场就是静止电荷周围的电场，图1-1所示电场是正电荷+Q的静电场。该电场中，正电荷受到的排斥力F是向外的，负电荷受到的吸引力F是向内的。电场力的方向在两电荷中心的连线上。

图1-2所示电场是两个带电极板间形成的均匀电场。该电场中正电荷与正极板之间有排斥力，与负极板之间有吸引力；负电荷与正极板之间有吸引力，与负极板之间有排斥力。电荷受到的电场力的方向在通过电荷中心与两极板的垂直线上。

图1-1 静电场

图1-2 均匀电场

1.2 电流

1.2.1 电流的形成

在图1-3所示的均匀电场中，电荷会受到电场力的作用。在电场力作用下正电荷会向负极板移动，负电荷会向正极板移动，这种电荷的有规则的定向移动，就形成了电流。

图1-3 电流的方向

1.2.2 电流的方向

在图1-3所示的均匀电场中，正电荷向负极板移动，负电荷向正极板移动，两种电荷的移动方向是相反的，那么此时电流的方向怎么确定呢?我们规定：正电荷移动的方向为电流的方向。图中正电荷是向负极板移动的，所以此时两极板内的电流方向是正极板指向负极板；负电荷是从负极板向正极板移动的，负电荷的移动方向不是电流方向，负电荷的移动方向与电流方向相反。

如果在金属导体两端加上一个电场，那么金属导体中的自由电子在外电场的作用下就会形成电流。由于自由电子是负电荷，此时，金属导体中的电流方向并不是自由电子的移动方向，而是与自由电子移动方向相反的方向。

在后面的电路分析计算中，会用到电流的参考方向的概念，所谓电流的参考方向就是：在电路的分析计算中，电路中各支路的电流方向往往事先很难确定，因此需要事先假定一个电流的正方向，待计算完了后，如果计算结果为正，则实际电流的方向与假定的电流方向一致，如果计算结果为负，则实际电流的方向与假定的电流方向相反。这种在进行电路的分析计算时事先假定的这个电流方向称为电流的参考方向。电流的参考方向经常被使用在复杂电路的计算中。

1.2.3 电流的大小

电流的大小是用单位时间内通过导体横截面的电荷量来衡量的。计算公式为

式中 I—电流^[1]，基本单位是安培，简称安，用大写字母A表示；

Q—电荷量，基本单位是库仑，用大写字母C表示；

t—时间，基本单位是秒，用小写字母s表示。

电流的常用单位还有千安（kA），毫安（mA）和微安（μA）。它们之间的换算关系为

1.2.4 电流的分类

电流分为两大类，即直流电流和交流电流。

1.直流电流

当电流的大小和方向不随时间的变化而变化时，这种电流称为直流电流，也叫直流电，简称直流，常用大写字母DC表示。图1-4是直流电的波形图。可以看出，无论在t₁时刻还是t₂时刻，电流的大小和方向始终是不变的，大小始终为I，方向始终为正。

图1-4 直流电的波形图

直流电能是由直流电源提供的，在直流电路中必须使用直流用电器。我们使用的手电筒中的电池是直流电源，手电筒中的小灯泡是直流用电器。

直流电电路参数在任一时刻都是不变的，一般用大写字母表示，如直流电流用大写字母I表示。

2.交流电流

当电流的大小和方向都随时间的变化而变化时，这种电流就称为交流电流，也叫交流电，简称交流，常用大写字母AC表示。图1-5是一交流电的波形图。由于交流电的电路参数总是不断地变化，我们说的交流电的大小和方向是指交流电在某一时刻的大小和方向，所以把交流电某一时刻的参数叫做瞬时值。交流电的瞬时值用小写字母表示。如某一时刻的交流电流用小写字母i表示。i不仅表示电流大小，还表示了电流方向。i为正是正方向，i 为负是反方向。从图 1-5 中可以看出，在t₁时刻，电流的大小为i₁ ，方向为正；在t₂时刻，电流的大小为i₂ ，方向为负。

图1-5 交流电的波形图

交流电能是由交流电源提供的，在交流电路中必须使用交流用电器。居民生活用电大都采用交流电，居民家里使用的白炽灯和日光灯都是交流用电器。

由于交流电的参数时刻在变化，所以在进行交流电的分析计算时，需要在某一瞬间的微小的时间变化量Δt内进行研究，如：

式中 i—某一时刻的电流大小，单位为安培（A）；

Δt—时间变化量，单位为秒（s）；

Δq—在Δt时间内通过导体的电荷量，单位为库仑（C）。

上式可理解为，在微小的Δt时间内的电流i就是在这一时间内流过电路的电荷量Δq与时间Δt的比值。

1.2.5 电流密度

在电气工程中，经常要根据电流大小选择导线。不同导体的导电性能不同，所允许的单位横截面上通过的电流也是不同的，因此需要引入电流密度这一概念。电流密度是指导体横截面上单位面积通过的电流，用下式计算：

式中 I—电流，单位为安培（A）；

S—导体横截面积，单位为毫米 ²（mm²）；

J—电流密度，单位为安培/毫米 ²（A/mm²）。

由于电流通过导线时会发热，导线温度会上升，而导线温度必须控制在允许值内，因此导线有一个允许长期工作的电流，这个电流大小叫做安全载流量。选择导线时要求导线通过的电流必须小于国家标准规定的安全载流量。导线的安全载流量可以查阅《导线安全载流量表》。

1.3 电位与电压

1.3.1 电位

如图1-6所示，均匀电场中的电荷+Q在电场中受到了电场力F的作用，会从一个位置移动到另一个位置。当电场力使电荷移动时，电场力就对电荷做了功。

图1-6 电场力做功和单位

图1-6中，以负极板上的o点为参考点，假设电荷+Q 在电场中所受到的电场力为 F，那么当电场力将电荷+Q从a点移动到o点时，电场力对电荷所做的功为A_ao=F×L_ao；当电场力将电荷+Q从b点移动到o点时，电场力对电荷所做的功为A_bo=F×L_bo。

电位是这样定义的，电场力把单位正电荷从电场中的某点移动到参考点所做的功就称为该点的电位^[2]。其计算公式为

式中 φ—电位，基本单位为伏特，简称伏，用大写字母V表示；

A—电场力移动电荷所做的功，单位为焦耳（J）；

Q—电荷量，单位为库仑（C）。

电位的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），它们的换算关系为

因此，在图1-6中，a点的电位为

b点的电位为

以上两电位φ_a和φ_b都是以o点为参考点计算出的电位。如果以b点为参考点，则a点的电位为。很明显，以o点为参考点的电位φ_a要大于以b点为参考点的电位φ_a。因此，电位的大小与所选择的参考点的位置有关，参考点位置不同，移动同一位置的同一电荷到参考点所做的功不同，则电位的大小也不同。

参考点是个很重要的概念，实际工作中，为简化问题，经常要设定参考点。通常我们所说的参考点、接地、接零都是同一个意思，都是指这点的电位为零，高于参考点的电位为正，低于参考点的电位为负。我们常常把大地作为参考点，在电子设备中把金属外壳、底板等公共点作为参考点。

1.3.2 电压

电压是衡量电场对电荷做功能力的物理量，即单位正电荷从一点移动到另一点所做的功就是这两点间的电压。

在图1-6中，如果电场力将电荷+Q从a点移动到b点，电场力所做的功为A_ab，那么a点与b点间的电压为U_ab，即

式中 U _ab—a点与b点间的电压，单位与电位的单位完全相同，也是伏特（V），其他常用单位和换算关系也与电位一样；

A_ab—电场力将电荷+Q从a点移动到b点所做的功，单位为焦耳（J）；

Q—电荷量，单位为库仑（C）。

电压的方向：电压的正方向规定为由高电位指向低电位。采用字母和双下标表示电压时，电压的方向为双下标的第一个字母指向第二个字母。如：U_ab的方向为a点指向b点，U_ba的方向为b点指向a点。

在图1-6中，当电场力把电荷+Q从a点移动到b点时，是电场力对电荷做了功，这时电压U_ab为正；如果电荷+Q需要借助于外力逆着电场力从b点移动到a点，这时电场力阻碍了电荷的移动，即电场力做了负功，这时电压U_ba为负。U_ab与U_ba是大小相等、方向相反的两个电压，它们之间的关系为

1.3.3 电压与电位的关系

电压就是电场中任意两点之间的电位之差，有时也称电位差。

下面来分析为什么电压就是电位差。在图1-6中，a点与b点之间的电位差为

以上关系式说明了a点与b点之间的电位差就是两点间的电压。

根据电位的定义可知，电位就是电场中某点与参考点之间的电压。那么，在图1-6中，a点与参考点o之间的电压为

因参考点的电位是0，即φ_o =0，所以有

即a点的电位就是a点与参考点o之间的电压。

任意两点间的电压与参考点的选择无关。参考点不同只会影响电位的值，而不会改变两点间电压的值。

1.3.4 产生电流的条件

电荷（电子或离子）在电场中受到了电场力的作用就会定向移动而形成电流。那么，电场是怎样形成的呢?在导体中形成电场的条件是：只有当导体两端有电位差（电压）时，才能在导体中形成电场。因此，在导体中产生电流的条件是导体两端必须有电位差（电压）；液体和气体也是一样的，只有液体或气体两端有电位差，才会形成电场，液体或气体中的电荷（阳离子或阴离子）才会定向移动而形成电流。

1.4 电动势

电源是将各种其他形式的能量转化为电能的装置，反映电源特性的重要参数就是电动势。所谓电动势就是衡量电源将其他形式的能量转化为电能的能力的物理量。

1.4.1 电动势的产生

如图1-7所示，以发电机中的一段导体AB为例来说明电源内部电动势的产生过程。AB是一段内部有大量自由电子的导体，导体内正负电荷是平衡的，如图1-7（a）所示；在发电过程中，在外力F_W的作用下将导体中的自由电子从A端移动到B端，如图1-7（b）所示，这样，B端就积累了很多负电荷，A端因缺少了电子而相当于积累了很多正电荷；在自由电子的移动过程中，自由电子受到了两个力的作用：一个是自由电子与正电荷之间的电场力F_D，另一个是移动自由电子的外力F_W。当外力大于电场力时，自由电子继续向B端移动，当外力与电场力相等时，自由电子停止定向移动，此时两端积累的电荷数量趋于稳定，如图1-7（c）所示。

图1-7 电动势的产生

上述情况说明，在电源内部，自由电子从导体的一端移动到另一端是外力对自由电子做了功，因此还可以说电源电动势就是在外力作用下，单位正电荷从电源的负极（B端）经电源内部移动到正极（A端）所做的功，用符号E表示，其计算公式为

式中 E—电动势，基本单位与电位和电压的基本单位完全一样，也是伏特（V），其他常用单位和换算关系也与电位和电压一样；

A_BA—外力将正电荷由B端移动到A端所做的功，单位为焦耳（J）；

Q—电荷量，单位为库仑（C）。

在图1-7中，外力实际移动的是自由电子，自由电子是负电荷，外力对自由电子从A端移动到B端所做功的大小等同于外力将同样数量的正电荷从B端移动到A端所做的功。

我们认为，发电过程中是将正电荷从B端移动到A端的（或者说是将带负电荷的电子从A端移动B端），所以电动势的方向为B指向A，即负极指向正极。图1-7（d）是电动势的方向和符号。

1.4.2 电源的表示方法及电源的端电压

电源有两种表示方法：一种是电压源，另一种是电流源。图1-8（a）是电压源，图1-8（b）是电流源。表征电压源特性的参数称为电动势，电动势的方向是从负极B端指向正极A端的；表征电流源特性的参数是电激流，电激流的方向就是符号中的箭头方向，也是从负极B端指向正极A端的。

在本书以后的内容中，除了进行电源连接的分析计算外，其他时候都使用电压源的形式。

电源的方向是针对电源内部来说的，在电源外部使用电源端电压的概念来描述。因电源的两极聚集了不同的异性电荷，两极间形成了电场，所以电源的两极具有不同的电位，即电源的两端之间形成了电位差，这个电位差就叫做电源的端电压U_AB。电源的端电压是从电源的正极指向负极的，即图1-8中的A指向B。

图1-8 电动势的表示方法

1.4.3 电源电动势与电源端电压的关系

在图1-8中，电源电动势应为

当外电路断开时，A端与B端的电位差为

比较以上两式有：因外力F_W与电场力F_D方向相反，所以电源电动势E与电源的端电压U大小相等，方向相反。

1.4.4 电动势与电压的比较

它们之间有一个相同点，即它们的单位都是一样的，都是伏特，常用单位（千伏、伏等）的换算关系也一样。

它们之间的不同点主要有三点：第一，两者的物理意义不同，电动势是指电源内外力（指非电场力）做功的能力，电压是指电场力做功的能力；第二，两者的方向不同，电动势由低电位指向高电位，电压则由高电位指向低电位，但如果从电荷移动的方向来说，它们又是一致的，它们的方向都是正电荷移动的方向，电源中是外力将正电荷从负极经电源内部移动到正极，电压是电场力从正极经电源外部移动到负极；第三，电动势只存在于电源的内部，电压不仅存在于电源两端之间，而且还存在于电源外部电路中的任何地方。

1.5 负载

负载就是用电器。在电路中不同的负载会表现出不同的特性，这些特性就是电阻R、电感L和电容C。也可以说任何一个用电器所表现出的特性都是电阻R、电感L和电容C这三种特性的组合。下面对负载的这三种参数分别进行介绍。

1.5.1 电阻

1.电阻的概念

当电流通过导体时，电荷在导体内定向运动必然要与导体中其他带电粒子发生碰撞，因而导体对电荷的定向运动有一定的阻碍作用。导体对电流的这种阻碍作用用电阻的概念来描述，即电阻是反映导体对电流的阻碍作用大小的物理量。导体电阻大表明导体对电流的阻碍作用大，导体的导电能力差；导体电阻小表明导体对电流的阻碍作用小，导体的导电能力强。

物体的电阻大小与其本身的物质特性有关，反映物质导电能力特性的参数是电阻率，或叫做电阻系数用字母ρ表示，单位为欧姆·米（Ω·m）它是指在环境温度为20℃时，长度为1m、横截面积为1m²的该材料的电阻值。常用材料的电阻率p如表1-1所示。

表1-1 常用材料的电阻率ρ（20℃时）

电阻用字母R（大写）或r（小写）表示，电阻的基本单位为欧姆（Ω），1欧姆电阻的含意是：在导体两端加上1伏特电压时，如果通过的电流为1安培，那么就说这段导体的电阻为1欧姆。

2.电阻的计算

下面以金属导体为例来说明计算导体电阻的方法。

实验证明，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体本身的材料有关，计算公式为

式中 R—电阻，基本单位是欧姆，简称欧，用字母Ω表示；

ρ—导体的电阻率，单位为欧姆·米（Ω·m）；

L—导体的长度，单位为米（m）；

S—导体的横截面积，单位为平方米（m²）。

电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），它们之间的换算关系为

3.电阻的符号

电阻的文字符号为R，图形符号如图1-9所示。

图1-9 电阻的符号

4.电导

所谓电导就是电阻的倒数，即

式中 G—电导，单位为西门子，简称西，用大写字母S表示；

R—电阻，单位为欧姆（Ω）。

电导与电阻类似，都是衡量物质导电性能的参数。它的物理意义在于电导越大导电性能越好，电导越小导电性能越差。

1.5.2 电容

1.电容器的结构

电容是表征电容器的参数，电容器的结构如图1-10（a）所示，它是由两个电极、两个极板和两极板间的填充介质组成的。极板由金属材料制成，极板A接电极A，极板B接电极B；两极板之间的填充材料是绝缘介质，常用的填充绝缘介质有陶瓷、云母、塑料薄膜、空气和纸质等。

如果将电容器接上直流电源，如图1-11所示，那么电容器两极板上就会带上等量的异性电荷：与电源正极相连的A极板将带上正电荷，与电源负极相连的B极板将带上负电荷。电容器的工作过程就是从电容器接入直流电源瞬间开始逐步积累电荷并储存电荷的过程。不同的电容器的积累电荷和储存电荷的能力是不同的，为了表征电容器积累电荷和储存电荷的能力，引入了电容的概念，即表征电容器特性的参数就是电容。

图1-10 电容器的结构和符号

图1-11 电容器中电荷的积累

2.电容的计算

已经制成的电容器，接上电源后，其任一极板上所储存的电荷量 Q 与两极板之间电压U_AB的比值是一个常数，而这一常数正好反映了电容器积累和储存电荷的能力，因此将这一常数称为电容量，其计算公式为

式中 C—电容量，简称电容，基本单位为法拉，简称法，用大写字母F表示；

Q—任一极板上的电荷量，单位为库仑（C）；

U_AB—两极板之间的电压，单位为伏特（V）。

电容的常用单位还有微法（μF）和微微法（μμF），微微法也叫皮法（pF），它们之间的换算关系为

电容器的电容大小主要与电容器本身的结构和材料有关：极板面积越大，电容量越大；填充绝缘介质的厚度越厚，电容量越小；表征材料性质的介电常数越大，电容量越大。平板电容器的容量大小可用下式计算：

式中 C—电容量，单位为法拉（F）；

S—电容器两极板的正对面积，单位为平方米（m²）；

d—电容器两极板间的距离，单位为米（m）；

ε—电容器填充介质的介电常数，单位为法拉/米（F/m）。

介电常数是表征填充介质特性的参数，实际计算时常常使用相对介电常数 _rε。所谓相对介电常数是该物质的介电常数ε与真空中的介电常数ε₀的比值，即

ε₀—真空中的介电常数，它等于8.86×10 法拉/米（F/m）。

rε—物质的相对介电常数，无单位，该参数可以通过查物质的相对介电常数表获得。

3.电容器的电场能量

如图1-11所示，电容器接入直流电源后，电容器两极板上会逐步积累电荷并储存电荷，两极板间的电压会逐渐上升，并最终等于电源电动势E。我们知道，如果极板间有电压，那么极板间就形成了电场，有电场就会有电场能量。事实上，电容器两极板间电荷的积累过程也是两极板间电场能量的集聚过程，而且两极板间电场能量的大小可用下式计算：

式中 W_C—两极板间的电场能量，单位为焦耳（J）；

C—电容器的电容量，单位为法拉（F）；

U_AB—电容器两极板间的电压，单位为伏特（V）。

4.电容的符号

电容的文字符号为C，图形符号如图1-10（b）所示。

1.5.3 电感

电感是表征线圈特性的电气参数。通常把线圈称为电感。

一个电感可以

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