我们来学习电气消防基础知识，先看电工学基础。这包括三部分：直流电路、交流电、和常用电工仪表。我们将分两次讲解，本节学习前两部分。
一、直流电路。
（一）电路和电流。
1、电路。
电流所流过的路径叫作电路。为了绘图方便和便于分析，国家规定了各种电气元件的图形符号，用图形符号画成的图称为电路图。电路一般是由电源、负载、导线和开关四个基本部分组成。
电源是提供电能的设备，常见的有干电池、发电机等；负载是各种用电设备的通称，如灯泡、电动机等；导线是连接电源和负载，用于输送和分配电能，常用的有铜线和铝线；开关是控制电路的导通和断开的设备，常用的有闸刀开关、按钮开关、空气开关等。
电路一般有通路、断路和短路三种状态。
电荷有规则的定向移动称为电流。电流的强弱用电流强度表示，其符号为I，为了叙述上的方便，人们把电流强度简称为电流。
对于恒定电流来说，若以Q表示在时间t内通过导体截面上的总电量，则电流强度/可用下式表示：I=Q/t
电流分脉动、交流和直流电流三大类。凡大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，简称直流；凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流；凡电流的大小随时间变化，但方向不随时间变化的电流，称为脉动电流。
（二）电压、电位和电动势。
电压又称电压差，是衡量电场力做功大小的物理量，用U带下标符号表示，如U_AB表示A、B两点间的电压。其大小为电场力将电荷从点移到点所做的功召和电量的比值，表达式为：U_AB=W_AB/q
电压不但有大小而且有方向。电压总是对电路中的两点而言，因而用双下标表示，其中前一个下标代表正电荷运动的起点，后一个下标表示正电荷运动的终点，电压的方向则由起点指向终点。
在电路图中，电压的方向也称作电压的极性，用“+、-”两个符号表示。
2、电位。
电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位，单位为伏特，用v表示。
参考点的电位规定为零电位。通常选用大地为参考点，在电子仪器中，常把金属机壳或电路的公共接点作为参考点。电压的大小和参考点的位置无关。
电路中A、B两点间的电位之差，称为该两点的电位差（电压），表达式为：U_AB=V_A-V_B
电源的电动势指电源力移送单位正电荷从负极到正极的过程中所做的功，用E表示，表达式为：E=W/q
对于一个电源来说，在外部不接负载时，电源两端电压大小等于电源电动势的大小，但方向相反。
（三）电能和电功率。
1、电能。
电流通过负载时做的功，称为电能或电功，用W表示。如果加在一段电路两端电压为U,电路中的电流为I，则在时间t内的电能为：W=Ult
2、电功率。
电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用P表示。如果在时间t内电流通过导体所做的功为W，那么电功率为：P=W/t
（四）电阻和欧姆定律。
1、电阻。
电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，用字母R或r表示。单位是欧姆，简称欧，用字母Ω表示。导体的电阻是客观存在的，即使没有加上电压，导体仍然有电阻。
导体的电阻取决于材料的性质、几何尺寸和导体的温度等因素。某些感温火灾探测器就是利用电阻的这一特性设计的。
当导体两端的电压是1伏特，导体内通过的电流是1安培时，这段导体的电阻就是1欧姆。
接下来说说欧姆定律，分两种情况。
（1）部分电路的欧姆定律。
电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比。部分电路的欧姆定律可表示为：I=U/R
（2）全电路欧姆定律。
全电路就是含电源的闭合的直流电路。
全电路欧姆定律表示：在一个闭合电路中，电流强度与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。全电路欧姆定律的表达式为：I=E/(R+r)
（五）串并联电路。
先看串联电路。
（1）串联电路的含义。
串联电路是指把几个导体元件依次首尾相连的方式。串联电路的基本特征是只有一条支路，电流依次通过每一个组成元件。
（2）串联电路的特点。
串联电路有如下特点：
①流过每个电阻的电流相等；
②总电压（即串联电路两端的电压）等于分电压（即每个电阻两端的电压）之和，即U=U_1+U_2+…+U_n。
③总电阻等于分电阻之和，即R=R_1+R_2+…+R_n。
④各电阻分得的电压与其阻值成正比。
⑤各电阻分得的功率与其阻值成正比。
串联电路的开关在任何位置都能控制整个电路，即其作用与所在的位置无关。串联电路只要有某一处断开，整个电路就成为断路，即所相串联的电子元件不能正常工作。
在串联电路中，电流只有一条通路，经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯，另一盏灯一定熄灭。在一个电路中，若想用一个开关控制所有电路，即可使用串联电路。
再看并联电路。
（1）并联电路的含义。
并联电路是指在电路中，把几个元件的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式，如图所示。
（2）并联电路的特点。
并联电路有如下特点：
①电路有若干条通路。
②干路开关控制所有的用电器，支路开关控制所在支路的用电器；各用电器相互无影响。
④并联电路中，每一元件两端的电压都是相同的。
⑤总电阻R与所有元件电阻的关系为：1/R=1/R_1+1/R_2+…+1/R_n
并联电路可将一个用电器独立完成工作，一般家庭用的电灯、电视、空调以及其他电器用品均是以并联方式连接的。并联电路各处电流加起来等于总电流，由此可见，并联电路中电流消耗大。
（六）电流的热效应。
电流通过导体会产生热，这种现象称为电流的热效应。电流通过导体时，克服导体电阻的阻碍作用而对电阻做功，促使导体分子的热运动加剧，从而将电能变成热能，使导体的温度升高。
电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方、导体的电阻及通电时间成正比，称为焦耳-楞次定律。表达式为：Q=I2Rt
式中：Q-导体产生的热量，单位是焦耳。
利用电流能使导体发热的特点，人们发明制造了白炽灯、电热毯、电焊及电路中的熔断丝等。
但是电流的热效应也有不利的一面，如电气设备中导线都有一定电阻，在通电时电气设备的温度就会升高。如果温度太高，会加速绝缘材料的老化变质，如橡皮硬化，绝缘纸、纱带烧焦，漆包线的漆层脱落等，因而引起漏电或线圈短路，甚至引发火灾，烧坏设备。
再看交流电。
大小和方向随时间做周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压和交变电流，统称为交流电。
人们常在平面直角坐标系中用图形表示电压、电流、电动势随时间的变化规律，这种图形成为波形图。（一）交流电的周期和频率。
1、周期。
交流电变化一次所需的时间称为周期，用T表示，单位是秒（s）。
2、频率。
交流电每秒内变化的次数称为频率，用?表示，单位是赫兹(Hz)。频率是周期的倒数，表达式为：ƒ =1/T
在我国和大多数国家都采用50Hz作为电力标准频率，习惯上称为工频。
周期和频率都是反映交流电变化快慢的物理量。周期越短，频率就越高，交流电变化就越快。
（二）瞬时值、最大值和有效值。
1、瞬时值。
交流电在某一时刻的大小称为交流电的瞬时值。由于交流电是随时间变化的，所以在不同瞬时的瞬时值一般大小和方向都不相同。
2、最大值。
最大的瞬时值（包括正负），称为交流电的最大值，也称为幅值，其表征交流电的变化范围。
3、有效值。
交流电的有效值是根据它的热效应确定的。交流电流通过电阻在一个周期内所产生的热量和直流电流通过同一电阻在相同时间内所产生的热量相等，则这个直流电流的数值叫作交流电流的有效值。
通常所说交流电的大小是指它们的有效值。交流电流表、交流电压表的读数指的是有效值；交流电器铭牌上的额定电流、额定电压或电动势的数值如无特别说明，均指有效值。
通常说市电电压220v，就是指其电压的有效值为220V。
