變電值班員培訓(xùn)講義

1、目錄 第一章 電工基礎(chǔ)知識(shí) 1.1 直流電路 1.2 電磁與電磁感應(yīng) 1.3 正弦交流電路 1.4 三相交流電第一章 電工基礎(chǔ)知識(shí)一、直流回路1. 電路的幾個(gè)名詞 (1)支路通過 同一電流的分支。 右圖中有三條，各自通過 I3、I4、I5 (2)節(jié)點(diǎn)三條或三條以上的支路的連 接點(diǎn)稱節(jié)點(diǎn)。右圖有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)b、e (3)回路：電路中的一個(gè)閉合路徑，稱回路。 有三個(gè)abcdefa, abefa, bcdeb。 (4)網(wǎng)孔沒有被支路穿過的閉合回路 有兩個(gè): abefa, bcdeb.2. 歐姆定律 (1)部分電路歐姆定律:a)流經(jīng)電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比。I=U/R (2)全電路歐姆定律：b

2、)在閉合電路中，電流與電動(dòng)勢(shì)E成正比與負(fù)載及電源內(nèi)阻之和成反比。(電動(dòng)勢(shì)的方向由負(fù)指向正，而電壓的方向規(guī)定為由正指向負(fù)。 I = E/(R+R0)， E = IR0 +IR， IR= E- IR0 = U 故負(fù)載端壓 U = E - I R0 上式得知: 外負(fù)荷R下降，電流I上升，由式I R0上升，式 中,電源端壓(即負(fù)載端壓 )U下降，電燈更不亮。 電源質(zhì)量越好,內(nèi)阻R0越小。3.基爾霍夫定律（節(jié)點(diǎn)電流定律） 1).基爾霍夫第一定律（KCL）對(duì)電路任一節(jié)點(diǎn)，流入節(jié)點(diǎn) 的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。本公式經(jīng)常使用 I入= I出 或 I= 0 2）基爾霍夫第二定律（KVL） 對(duì)電路中的任一

3、回路，沿任一方向繞行一周，各 電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于各 電阻上 電壓降的代數(shù)和 E= IR 或 E= U 在圖12b中，電路有源。 IRIRE0 二、電路的串、并聯(lián)電路 1. 串聯(lián)電阻電路首尾無分支 特點(diǎn): 1)串聯(lián)各電阻上的電流相等。 2)串聯(lián)各電阻上的電壓降之和等于總電壓降分壓 3)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和。這總電阻稱 為等效電阻。 R =R1+R2+ 4)分壓計(jì)算: I = I1= I2 U1/R1=U2/R2 U1/（U1+U2）=R1/（R1+R2） U1/ U = R1 /（R 1 + R 2） 所以 U1 = U R1/（ R1+R2 ） 上為合比定律，計(jì)算常用，說明分壓數(shù)

4、為總電壓U的R/R 百分比。引伸：電容元件的串聯(lián)：電容C1、C2串聯(lián)，總電容1/C=1/C1+1/C2電感元件的串聯(lián)：電感L1、L2串聯(lián)，總電感L=L1+L2 2.電阻并聯(lián)幾個(gè)電阻頭與頭接在一起，尾與尾接在一起的 連接 方式稱并聯(lián)。 特點(diǎn)：1). 各并聯(lián)電路的電阻電壓相等。 2). 在并聯(lián)電路中總電 流等于各支路電流之和 分流 3). 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)為各支路各電阻 的倒數(shù)和。 I = I1+I2+I3 = U（1/R1+ 1/R2+）=U/R 所以 1/R= 1/R1+ 1/R2 + 1/R3+常用公式：兩個(gè)并聯(lián)電阻的等效電阻 R =R1R2/（R1+R2） 比R1 、R2之中 最小的

5、 一個(gè)還要小。R1 、R2并聯(lián)用R1 / R2符號(hào)表示。引伸：電容元件的并聯(lián)：電容C1、C2并聯(lián)，總電容C=C1+C2電感元件的串聯(lián)：電感L1、L2并聯(lián)，總電感1/L=1/L1+1/L2 4)分流公式 U=R1I1=R2I 2 R1/R2=I2/I1 電流與電阻成反比，電阻(力)越大,分流越小。 合比定律：R1/（R1+R2）= I2 /（I1+I2）， R1/（R1+R2）= I2 / I 或 R2/（R1+R2）= I1/I 故 I1 = I R2/（R1+R2） 及 I2 = I R1/（R1+R2） 特別指出在用電作業(yè)中，每增加 一個(gè)用電設(shè)備（如增加電 燈數(shù)加一臺(tái)電視機(jī) 、電爐、電動(dòng)機(jī)

6、等,它們各自有一個(gè)自己的等 效電阻，它們連接在電源線上，實(shí)際上是不斷 增加一個(gè)并聯(lián)電阻)，此時(shí)，總的等效電阻變 得比原來更小了，在原電路上所通過的電流更 大了，這叫做加大負(fù)荷(負(fù)載上的電流)。 例1-3在圖14中，若R1=20歐姆，R2=40歐姆，若U=100V, 求電路的總電阻R。及I1, I2 及I 。3. 電阻的混聯(lián)既有串聯(lián)也有并聯(lián)的電路稱為混聯(lián)電路計(jì)算方法 1).運(yùn)用串、并聯(lián)等效方法，逐步簡化電路。 2).運(yùn)用歐姆定律求總電流。 3).按KCL及KVL、歐姆定律、分壓、分流原理求各支路 I、U 三、電功、電功率 1.電功在電場中，正電荷受電場力作用而移動(dòng)，在負(fù)載上所做 的電功，又叫電能

7、，即： W=IUt=I2Rt=U2t/R (焦耳) I-電流、U-電壓、R-電阻、 t-電流流經(jīng)負(fù)載的時(shí)間-秒。 電功的單位，它是功（在力學(xué)中功=力乘距離沒有時(shí) 間t）。功的單位叫焦耳。 2.電功率單位時(shí)間內(nèi)電場力所做的功: P=W/t=IUt/t=IU=I2R=U2/R 瓦（千瓦）1kW=1000W 1MW=1000kW 第二節(jié) 電磁和電磁感應(yīng) 一、磁鐵和磁場 1. 磁體的基本性質(zhì)。 1).能吸引鐵、鋼、鈷、鎳、鉻稱鐵磁性物質(zhì)。不能吸銅、 鉛、鋁。 2).南北兩磁極同時(shí)存在不可分割。 3).同性相斥異性相吸。 4).能磁化在磁場附近的鐵磁性物質(zhì)，該物質(zhì)離開后尚有剩 磁。 2. 磁場和磁力線。

8、 1).磁場是一種特殊物質(zhì)。 2).用磁力線來描述磁場性質(zhì)，形象 易懂。 (1).磁力線向外由N極出發(fā)，經(jīng)外 空間進(jìn)入S極，內(nèi)部由 S N，閉合不斷，且不相交。 (2).磁力線上任一點(diǎn)的受力方向?yàn)榇帕€的切線方向，就 是磁針?biāo)痉较颉?3. 載流導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場（右手定則）。 1).所產(chǎn)生的磁場方向如圖17。 2).螺線受的磁場方向如圖18 二、電磁力 1.載流導(dǎo)體在磁場中所 受的作用力用左手定 則。如右圖1-10 所受磁力F = B I L sin B 磁感應(yīng)強(qiáng)度 I 電流 L 導(dǎo)線長 電流方向與磁力線方向 間夾角。 2.平引載流導(dǎo)體之間的相互作用力。 如右下圖111中，左圖同向相吸 右圖反

9、向相斥 三、電磁感應(yīng)。 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體切割磁力線或線 圈平面內(nèi)的磁力線數(shù) 變化時(shí)都要產(chǎn)生感生電流，使其產(chǎn)生電流的 電動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì)，電流稱感生電流。 2、切割磁力線所產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì): 電流方向用右手定則四手指方向 電動(dòng)勢(shì) e = B L V sin B磁場強(qiáng)度 L磁場內(nèi)的有效長（運(yùn)動(dòng)部分） v導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁力線間的夾角。第三節(jié) 單相交流電路一、交流電的物理量1.瞬時(shí)值交流電的每一瞬間的變化值用小寫來表示 電動(dòng)勢(shì)e，電壓u，電流i。2.最大值如1-14c圖中振幅最大值是瞬時(shí)值中最大者Em,Um,Im表示。正弦交流電的概念:凡電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等電量均按時(shí)間做正弦變化，統(tǒng)

10、稱為正弦交流電。 3、有效值交流電與直流電分別通過相同的電阻時(shí)，在一周 期內(nèi) 使其發(fā)熱量相等（實(shí)際時(shí)就要調(diào)整其中之一的大小 ，一般調(diào)直流電流）則這個(gè)直流電流的值就叫做交流。電 流的有效值用 E 、U、I表示。 4、有效值是機(jī)電產(chǎn)品銘牌上及測量儀表的讀數(shù)。 5、有效值與最大值的關(guān)系。 E = 1/ Em 或Em = E=1.414E U = 1/ Um Um = U I = 1/ Im Im = I 6、周期交流電交換一次所 需要的時(shí)間用T表示。 7、頻率1秒鐘之內(nèi)交變的次數(shù)用f表示。 f=1/T 或 T=1/ f 互為導(dǎo)數(shù)電流 我的交流電的頻率f=50Hz T=1/50=0.02秒 8、角頻率

11、單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的中心角。 中心角的任意數(shù), t為轉(zhuǎn)過 角所需時(shí)間 故角速度 = / t這就是角頻率。 = t 。 t 在交流電的表達(dá)式就是如此引進(jìn)的。 設(shè)T時(shí)間轉(zhuǎn)過中心角360度（=2弧度） 所以角速度 = 3600/T = 2 / T = 2 f 9、相位 1).初相在均強(qiáng)磁場中，線圈未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（ t=0）線圈平面 與中性面（磁力線方向的平面間的夾角 ，在圖 114b圖中 = 0，在圖115中 = 2).相位角：線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到某一時(shí)刻時(shí)線圈平面與中性面 的夾角，稱相位角 ,如圖115a, = t+ 3). 相位差 兩個(gè)同頻率的正弦量相位之差為: 1=t+1 和 2=t+2它們的相位差 12 =

12、(t+1) ( t+2) = 1 2 4).只有同頻率才能說到相位之差。如i1=Imsin ( t+ i)、和 i2=Imsin ( t+ 2)兩式中 相同,可以相加,減 (1). 1 20 稱i1超前i2或i2滯后i1 (2). 1 2 0 稱i1滯后i2或i2超前i1 (3). 1 2 =0 i1 、i2同相 (4). 1 2 =1800 i1、 i2反相 三、交流電表示 1.正弦函數(shù)式又稱瞬時(shí)式解析式，寫它們的三個(gè)條件是： 已知最大值、角頻率、初相位 e = Em sin ( t + e ) u = Um sin ( t + u ) i = Im sin ( t + I ) 2.曲線法如

13、圖114，特別是有多條曲線時(shí)更直觀。 3.向量法用一個(gè)帶箭頭的線段表示正弦量，長短表正弦量 的有效值，大小稱模。箭頭方向與正實(shí)軸間的夾 角表正弦量的初相。如圖115 b） 四、純電阻電路 1.純電阻燈泡、電爐、變阻器 作為負(fù)載可以看成 為純電阻元件。 2.電壓與電流的關(guān)系 特點(diǎn)：施加正弦交流電壓時(shí)，電路中通過正弦交流電流。 他們的頻率相同、相位也相同電阻上的電流： i = u/R = Um sin (t+u) / R = Im sin ( t+ i) 電流的有效值:I = U/R 所以 U = Um / 波形圖、相量圖見圖116b)、c) 3. 電路的功率 1). 瞬時(shí)功率：p=ui不便計(jì)量，

14、如圖116b） 2). 平均功率：P = U I = I2 R = U2/ R 這就是電器銘牌上標(biāo)注的 額定功率。 第四節(jié)、純電感和純電容單相交流電路 一、純電感電路 1. u與i的關(guān)系如圖124 電路加上交變電流i=Im sin t, 在線圈上就要產(chǎn)生自感電動(dòng) 勢(shì)，根據(jù)前一節(jié)的自感公式 u = eL = LI /t = Ld i /d t, 將i帶入得到: u=L d (Im sin t) /dt =L Imcos t = L Im sin(t +900) 令XL = L叫感抗（單位歐姆）是線圈對(duì)電流的阻礙。 故 u = X L Im sin(t +900) 仿歐姆定律U=RI Um = X

15、 L Im在 u = Um sin(t +900) 中,有效值 U= LI= XLI 所以電流有效值I=U/XL 式中XL = L=2L/T=2fL角頻率弧度/秒 rad/s L線圈電感 Hf頻率 Hz小結(jié): （1）由所加電流i=Imsint, 和線圈上產(chǎn)生的電壓 u=Umsin(t +900),說明在圖124b)圖中，電壓U超前I 900或電流I滯后電壓U900。 （2）用向量表示如右圖。 （3）感抗XL=2fL。 L是固定不變的，因?yàn)榫€圈確定 了，各個(gè)參數(shù)不變，而頻率f是變化的，所以感抗值 XL也是變化的，直流電f=0不變，所以XL=0即沒有 阻力， XL與頻率f成正比，故高頻中線圈對(duì)電流

16、的 阻礙很大，所以直流電毫無阻礙的通過線圈，交流 電不易通過。 2.無功和無功功率如圖125 由圖知，當(dāng)開關(guān)Q連接1時(shí)，電流從O 變到I，有磁通變化，就產(chǎn)生自感電流 直至電流I穩(wěn)定流過回路。i=0（=0） 但此時(shí)將Q連接2，電燈亮了，然后熄 滅，說明線圈L向燈泡提供了能量， 這個(gè)能量是電源給線圈建立磁場，就 將電能量轉(zhuǎn)化成磁場能，儲(chǔ)存起來，到Q2連接時(shí)向燈泡 提供電能，這說明線圈能儲(chǔ)存能量且不消耗。 若電源是交變電源電流也是交變的，線圈就有規(guī)律地 儲(chǔ)能、放能、再儲(chǔ)能、再放能。如此此循環(huán)而與交變電源 進(jìn)行能量交換，這種電源與電感線圈之間循環(huán)交換且不消 耗的能量稱為無功能量。這種在單位時(shí)間內(nèi)的無功

17、能量的 交換叫無功功率。 在純電感電路中,線圈上的無功功率叫感性無功功率。 所以 QL=UI=I2XL=U2/XL 乏（Var)或千乏（kVar)。例12-1圖12-4所示，純電感電路，已知 u =220 sin t f=50Hz ，L=100mH.試求電路中的電流和功率，寫出電 流的瞬時(shí)值表達(dá)式。如果電源電壓大小不變，而頻率變 為500Hz，求電路中的電流和功率。如果電源改為直流 20V，其電流又是多少？ (3)當(dāng)該線圈接到20V直流電源上時(shí)，f=0,XL=0,由于線圈電 感抗很小很小，電路中的總電抗只有很小的線圈導(dǎo)線電 阻及電源內(nèi)阻，電流非常大。 二、純電容電路 1、電容器 1).電容器儲(chǔ)

18、存電荷的元件。 2).具體結(jié)構(gòu)電容器如左圖上下為兩極板，分別接正負(fù)極 ，中間用電介質(zhì)使兩板絕緣。 當(dāng)電容器兩極分別與電源正、負(fù)極連接以后如右圖，極 板上就等量、異性電荷Q兩極板間的電壓差越大，極板上儲(chǔ) 存的電荷量越多也就是說電容的電荷量Q，與其端電壓U之 比是一個(gè)常數(shù) 即Q/U=C 3). 電容器的電容量 C=Q/U 1).對(duì)不同的電容器C值不同，兩極板相對(duì)面積、距離，兩者之 間的絕緣介質(zhì)有關(guān)。 2).電壓U相同時(shí)，C值越大表明電容器所帶電荷越多。 3).單位: 法拉（F）, 法拉這個(gè)單位很大，常用較小的單位。 1微法=10-12法拉 1 F=106皮法=1012微法 1 F = 10-6P

19、F =10-12F 1皮法= 10-6微法 4).電容的圖形 ，可變電容 在P31續(xù)表中左邊倒數(shù)第二行 2. 電容器的充、放電。 1).電容的充電上面電路圖G是電流檢流計(jì)（很靈敏的電流表 內(nèi) 阻很?。?，它在線路中串聯(lián)。V 是電壓表 用它來衡量，電容C的兩端電壓（電壓表內(nèi) 阻很大，原則上電流 不能通過電壓表，它與 元件C并聯(lián)），此電路與直流電源連接。充 電就是使C的兩極板帶有與電源相同電壓的 異性電荷過程。開關(guān)S與1鈕相連時(shí)發(fā)現(xiàn)檢流 計(jì)一開始偏轉(zhuǎn)很大，隨即逐漸降低至0在檢流 計(jì)先大后小至0時(shí)，電壓表指示值上升，最后 穩(wěn)定指在V=電源電壓。至此I=0，V=V電源 ，充電結(jié)束，儲(chǔ)存的電量Q=CU（庫

20、侖）2).電容的放電把S與2相接，電容器通過電阻正負(fù)電荷中 和，電容器極板上電荷消失，此過程稱為電 容器的放電。在放電過程中，檢流計(jì)指針反 向偏轉(zhuǎn)，先大后小至0，此時(shí)電壓表上指示 值很快下降逐漸至0，Q=CU，U減小Q減至 0，電荷全部中和， 3).電容的放電電流 如圖，電容器兩端電壓為u小寫是變化的 ，極板上的電量q（小寫）也是變化的。若 在極短的時(shí)間dt極板上的電荷增加了dq，則 導(dǎo)線上形成的電流i=dq/dt. 因?yàn)閝 = C u代入 所以 i = C (d u/d t) 此式說明，電容器電流與電容器兩端電壓的 變化率(d u/d t)成正比。 4).直流電路中電容的“隔直流”作用即只通

21、過交流電，對(duì)直流電是斷路。因?yàn)橹绷髦衐u/dt=0，故i=0,斷路,在交流電路中的電容“導(dǎo)通”，實(shí)際上是電容兩極極板上電荷隨電源正負(fù)改變而改變，就好似“導(dǎo)通”。 3. 純電容電路中電流和電壓的關(guān)系在P212 的電路圖a中， 外加的電壓 u = Um sin t 而電容器上的電流變化 i=C(du/dt), 所以 i= C(du/dt)= C d(Umsint) /dt = C Umcos t = C Umsin(t+900) 令XC= 1/C 稱電容器的容抗 ，單位是歐姆代入 i= Umsin(t+900) / XC= Im sin(t+900) 小結(jié)：1）電容器上的電流ic超前電壓uc 90

22、0， 或電壓uc 滯后電流ic 900見前頁 圖b)。 也可以用向量來表示,如右圖。 2）電流的有效值從第一章已知， 最大值與有效值之間相差 倍。 所以，Im= I 而 Im= Um/ XC = I = U/ XC 故：有效值 I = U / XC 3）容抗是電容器對(duì)“通過”其上的電流變化狀況的阻礙能力 XC= 1/C 1/2fc 歐姆 (1).電容器的電容量C與電抗成反比 (2).電容器的電容量C一定時(shí)，頻率f與容抗XC成反比。故交變電流的頻率越高f越大，容抗越小，即高頻電流容易通過，反之，當(dāng)f=0時(shí)，為直流電XC趨向于無窮，表示對(duì)直流電而言是斷路。表現(xiàn)了它的 “隔直”作用。故在實(shí)用中，對(duì)高

23、頻就是通路，所以電路中用一電容一端接地， 而進(jìn)行旁路（通地）。 4.無功功率如圖127 開關(guān)Q1接通時(shí)，電容充電建立電場，當(dāng)開關(guān)Q 2接通時(shí)燈泡通過電流發(fā)光，使用電容器的電能， 這說明電容可以儲(chǔ)存能量，而不消耗且往返不斷與 電源交換能量，循環(huán)著充電、放電、反向充電、反 向放電，這個(gè)交換而不損耗的能量叫無功功率。 無功功率單位時(shí)間無功交換的能量 稱無功功率。 QC=UI=I2XC=U2/XC 單位:乏（Var) 或千乏（KVar) 三、 R、L、C串聯(lián)電路 1、電壓和電流的關(guān)系u和i的關(guān)系 電路中的交變電流i=Imsint I分別流過R、L、C時(shí)。 純電阻元件上的電壓uR=iR=R Imsint

24、 =URm sint 純電感元件上的電壓uL=iXL=XL Imsin（t+900） =ULm sin （t+900） 純電容元件上的電壓uc=iXc=XcImsin（t-900） =Ucm sin （t-900) 故電路上的總電壓u=uR+uL+u C 同頻率的正弦量相加， 其和仍為同頻率的正弦量，即u=uR+uL+ u C =Um sin(t+) 式中表示了幅值為Um與電流i之間的相位差,由于用三角 函數(shù)相加的方法求Um和很復(fù)雜，而用向量作圖法求Um 、更簡便。 2. 向量圖的畫法。圖b)電壓三角形 (1).在水平方向先畫電流I的向量 (2).畫三個(gè)元件的電壓uR、uL、u C的向量R、L

25、、 C我們知 道: R上的電流R與uR同相，故在水平方向上與重合。 L上的電流L與其上的uL關(guān)系是U超前于 900，故在的 起始點(diǎn)，垂直向上900，畫出L C上的電壓u C滯后電流 900，故在I的起始點(diǎn)O向下900畫 出 C L、 C在一根線上其和X= L+（- C）得到R、L、C 串聯(lián)時(shí)的電壓三角，如C圖 式X稱電抗（感抗和容抗 的總稱）電壓有效值 ux= uL- u C 3. R、L、C串聯(lián)電路的端壓由電壓直角三角形 U= = 4. 串聯(lián)電位端電壓U與電流I的相位差反映了端壓U與電流I 超前或滯后的關(guān)系。 5. =arctg(UX/UR)= a rc tg （UL-UC）/UR 例題：在

26、串聯(lián)電路中，已知交流電電壓表PV1=30 V，PV2 =20 V PV3 =10V 求: 1）電路端壓的有效值； 2）端電壓與電流 的相位差; 3）以電流為參考畫出電壓電流向量圖。 5、阻抗三角形由前式得到阻抗三角形。 Z總阻抗 由前頁電壓三角形、阻抗角 =tg-1 （UL-UX）/UR 同時(shí) =tg-1（X/R）= tg-1（XL-XC）/R = tg-1 L-（1/ c）/R 6. 電路的三種情況 1). XL大于XC， 大于0，表明電壓超前于電流，其相量圖在 第一象限，稱此電路為電感性電路。 2). XC大于XL， 小于0，電壓滯后于電流相量圖在第四象 限，稱此電路為電容性電路。 3).

27、 XC=XL，此時(shí)=0，表明電壓與電流同相 ，相量圖為右稱此種電路叫電阻性電路， 此時(shí)會(huì)使電路發(fā)生諧振，產(chǎn)生一些特殊 現(xiàn)象，對(duì)此有專章討論，趨利避害。 四.諧振：任一系統(tǒng)有一個(gè)固有的振動(dòng)頻頻率f ，當(dāng)外界某一個(gè)振動(dòng)頻率f。接近或等于固有振動(dòng)頻率f 時(shí).該系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生很大的振 輻、此振輻對(duì)工程而言、則有利有害，如對(duì)電力系統(tǒng).破壞性很大，在諧振時(shí)過大的電壓、電流將擊穿設(shè)備絕緣、 燒毀電力設(shè)施、使橋梁 斷裂（不準(zhǔn)列隊(duì)齊步過橋）。但對(duì)無線電工程大有稗益，串諧能將遠(yuǎn)方極其微弱的無線電訊號(hào)得以 放大、而視、聽設(shè)備進(jìn)入人們生活中。1.串聯(lián)諧振 ：又稱電壓諧振。串聯(lián)電路如圖a圖：其向量圖如右下b圖。 1).發(fā)

28、生串連諧振的條件：XL=XC IUZUR2（XL-XC）20.5 (1)2). 相位差arctg（XLXC）R. 諧振時(shí)XLXC 故 0如向量圖3).串連諧振的頻率 f= 1/(2LC) 4).總阻抗Z= R2（XL-XC）2在諧振時(shí)XLXC故Z=R其值最小,諧振電流I0UR, 達(dá)到最大值。 (或由阻抗因 XL=XC, 對(duì)邊為0, 總阻抗Z=R,且最小,由 I0UR,電流達(dá)到最大) 因元件阻抗XLXC ,其兩端上電壓UL= UC 且相位相反,相互抵消, 對(duì)電路不起作用,故電源電壓U=UR(它們是相量,頭上加點(diǎn)) 但因 電流I 特大,故線圈、電容元件兩端上電壓ULIXLUCIXC 很大,而電路中

29、如果電阻RXLXC 由ULIXLUCIXC 因 R小,故 ULUC UR電源電壓, 極大的電壓它們分別作用 在元件兩端而擊穿絕緣,燒 毀設(shè)備。故電力系統(tǒng)中要遠(yuǎn)離諧振 頻率f。 2.并聯(lián)諧振它又稱電流諧振，在此僅作 一般介紹： .并聯(lián)諧振的條件：XLXC ; .并聯(lián)諧振頻率 f。與串聯(lián)諧振頻率f。相同； .并聯(lián)諧振時(shí)電路總阻抗Z最大； .并聯(lián)諧振時(shí)電路總電流Z最小； .并聯(lián)支路各元件上電流ILIX很大、可能燒毀設(shè)備。 3.特別指出：在諧振時(shí)出現(xiàn)的大電壓、大電流、這在直流電路中 是不可想象的，只有但在交流電路中才可能出現(xiàn)。同理、電容元件兩端上電壓UCIXC I。特大，故ULIXLUCIXC很大 它

30、們分別作用在元件兩端而擊穿絕緣,燒 毀設(shè)備。故電路中如果電阻RXLXC 由（2）式因R小而電流電力系統(tǒng)中要遠(yuǎn)離諧振頻率f。 2.并聯(lián)諧振它又稱電流 諧振，其圖如右。在此僅作 一般介紹：.并聯(lián)諧振的條 件：XLXC； .并聯(lián)諧振頻率f。與串聯(lián)諧振頻率f。相同； .并聯(lián)諧振時(shí)電路總阻抗Z最大； .并聯(lián)諧振時(shí)電路總電流Z最??； .并聯(lián)支路各元件上電流ILIX很大、可能燒毀設(shè)備。 3特別指出：在諧振時(shí)出現(xiàn)的大電壓、大電流、這在直流電路中是不可想象的，只有但在交流電路中才可能出現(xiàn)。 四、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù) 在交流電路中，交換電壓及電流 u=Umsin(t+ u) i=Imsin(t+

31、 i) 1、瞬時(shí)功率p= u i= Umsin(t+ u) Imsin(t+ i) = UmImsin(t+ u) sin(t+ i) 2. 有功功率P瞬時(shí)功率p是變化的，故把它在一個(gè)周期內(nèi) 的平均值稱為有功功率，它是負(fù)載在單位 時(shí)間內(nèi)得到的能量。根據(jù)人們需要而轉(zhuǎn)變 為機(jī)械能、光能、熱能等等，以供使用。 有功功率的公式: P = UI cos 單位： kW 3.無功功率Q電路中，電源提供的能量除了在電阻負(fù)載 上作有功消耗外，還有兩個(gè)部分即線圈和 電容，在這兩元件上，電源只與它們進(jìn)行 能量交換而不消耗，工程上稱為無功功率. 其計(jì)算公式: Q = UIsin 單位： kVar 4. 視在功率S電源（發(fā)電機(jī)、變壓器等）的額定功率， 稱為視在功率，它是設(shè)備的有效值的乘積 其計(jì)算公式: S= UI = 單位：kVA、MVA。 5.功率因數(shù)cos 及功率三角形 由S= UI = ，組成一個(gè)功率直角三 角形，如圖，可知cos =P/S 22QP 22QP 1).功率因數(shù)cos 是表明，有功功率 占視在功率的比例， cos 越大， P越大，說明電源的利用率高， 用于與線圈、電容交換能量的比 較小，一般工程上要求cos 大于 0.8以上。 2).功率因數(shù)cos 低表示電源利用率低，好似占據(jù)銀行的總貸 的相當(dāng)部分，又不付利息類似。工廠中大量使用電動(dòng)機(jī)， 電動(dòng)機(jī)由線圈提供旋轉(zhuǎn)磁場，所以，該處cos 較