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文檔簡介

電工基礎(chǔ)江蘇省水利廳職業(yè)技能培訓(xùn)中心劉潔第一章直流電路第二章電磁與電磁感應(yīng)第三章交流電路第一章、直流電路1、電路的基本概念2、歐姆定律3、電功率、電能及電流的熱效應(yīng)4、基爾霍夫定律5、電阻的串并聯(lián)及簡單直流電路計(jì)算第一節(jié)、電路的基本概念一、電路的組成電源:產(chǎn)生電能的設(shè)備。將非電能量轉(zhuǎn)化為電能。如:干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)。負(fù)載:取用電能的設(shè)備。將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量。如電燈泡、電烙鐵、電動(dòng)機(jī)。導(dǎo)線:傳輸、分配、電能的設(shè)備,將電源和負(fù)載連接起來構(gòu)成一個(gè)通路??刂圃O(shè)備:執(zhí)行電路的操作任務(wù)。二、電流1、基本概念電流:電荷有規(guī)則的定向移動(dòng),就形成電流。電路中產(chǎn)生電流的條件:(1)有電源供電(2)電路必須是閉合回路2、電流的大小I—電流強(qiáng)度(電流),單位安培,簡稱安,符號(hào)At—時(shí)間,單位秒,符號(hào)sq—電荷量,單位庫侖,符號(hào)c3、電流的單位千安(kA)、安(A)、毫安(mA)、微安(μA)4、電流的種類(1)恒定電流(直流):大小和方向不變即=常數(shù)例:手電筒、蓄電池(2)交變電流(交流):大小和方向隨時(shí)間變化而變化即

≠常數(shù),i是時(shí)間的函數(shù)。

式中

dt—極短的時(shí)間

dq—微小電荷量

一般工業(yè)生產(chǎn)和日常生活所用均為交流電5、電流的方向(實(shí)際方向):正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反方向(1)電流的正方向(參考方向):任意假設(shè)的電流方向。(2)電流的正負(fù)值:正方向選定之后,電流的值才有正負(fù)之分。三、電位、電壓、電動(dòng)勢1、電位的概念2、參考點(diǎn)所選定的零電位之點(diǎn)如選大地、金屬底板、機(jī)殼、公共線、公共點(diǎn)等。注意:如電路中的參考點(diǎn)改變,則電路中各點(diǎn)的電位隨之改變,但是任意兩點(diǎn)之間的電位差則不變。3、電壓(電位差)電路中兩點(diǎn)之間的電位差(1)電壓的大小

UAB=VA-VBVA、VB——A點(diǎn)、B點(diǎn)的電位UAB——AB兩點(diǎn)之間的電壓式中,W——電場力移動(dòng)電荷所做的功

q——電荷所帶的電量(2)電壓的方向(實(shí)際方向)高電位端指向低電位端即為電位降低方向

UAB=VA-VBUAB=-UBA(3)電壓的單位千伏(kV)、伏(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)4、電動(dòng)勢電動(dòng)勢:電源內(nèi)部其它能量的作用(電池是化學(xué)作用、發(fā)電機(jī)是電磁感應(yīng)作用)把正電荷從負(fù)端推至正端,在電源兩極間產(chǎn)生的電位差。這種非電場力(電源力)將正電荷從低電位移動(dòng)到高電位所做的功與電量的比值稱為電源電動(dòng)勢。電動(dòng)勢用”E”表示,單位:伏特(V)電動(dòng)勢方向:在電源內(nèi)部指向電位升的方向,即從電源負(fù)極指向正極。四、電阻元件1、導(dǎo)體的電阻2、導(dǎo)體電阻的計(jì)算3、電阻的單位1、導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體對(duì)電流的阻力,用R或r表示。電阻的圖形:

2、導(dǎo)體電阻的計(jì)算公式:R—導(dǎo)體的電阻,單位為歐姆,簡稱歐(Ω)L—導(dǎo)體的長度,單位為米(m)S—導(dǎo)體的橫截面積,單位為

—導(dǎo)體的電阻系數(shù),也稱電阻率(長度為1m,截面積為1平方毫米的均勻?qū)w在20℃時(shí)所具有的電阻值)例:某村有一條長度為10公里的電力排灌線路,采用截面積為25平方毫米的鋁絞線。求鋁導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值。解:3、電阻的單位電阻的單位:歐姆,簡稱歐,符號(hào)Ω

或,千歐(kΩ)兆歐(MΩ)五、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體1、導(dǎo)體:電阻小,容易傳遞電流的物體。良導(dǎo)體:銀、銅、鋁導(dǎo)體:含雜質(zhì)的水、人體、鋼筋混凝土、電桿、磚土墻壁、大地等。2、絕緣體:電阻很大,不導(dǎo)電的物體。如:陶瓷、橡膠、塑料、玻璃、油漆、云母、棉紗、紙、干燥的木材和空氣等。3、半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體。如:硅、鍺、硒、氧化銅、硫化鎘等。第二節(jié)歐姆定律一、無源支路電路的歐姆定律二、有源支路電路的歐姆定律無源支路:在固定電阻中,電壓與電流的關(guān)系說明:當(dāng)電阻R一定時(shí),通過電阻的電流與電阻兩端的電壓稱正比。通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比,而與電路中的電阻成反比。公式:式中,I—電路中電流

U—電阻兩端電壓

R—電阻1、已知:電壓、電阻,求電流2、已知:電流、電阻,求電壓3、已知:電壓、電流,求電阻例:一只電爐接在220V電壓線路上,電流為

4A,求電爐的電阻R。解:有歐姆定律得出電爐的電阻為:例:已知一只白熾燈的電阻為100Ω,它接在

220V線路上,求通過白熾燈的電流I。解:由歐姆定律得出通過白熾燈的電流為:有源支路電路中電流與電源電動(dòng)勢成正比,與全部電阻之和成反比。公式:因?yàn)閁=IR,代入上式得,U=E-IR0式中,E—電源電動(dòng)勢

I—電路中電流

R—負(fù)載電阻

U—電源端電壓

IR0—電源的內(nèi)阻壓降例:已知某直流發(fā)電機(jī)的端電壓為110V,內(nèi)阻為0.2歐,外電路負(fù)載為5歐,求這臺(tái)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢。解:第三節(jié)、電功率、電能

及電流熱效應(yīng)一、電功率電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的電功叫電動(dòng)率,簡稱功率,用符號(hào)P表示。單位:瓦特,簡稱“瓦”,用符號(hào)“W”表示。例:有一只在U=220V電壓下使用的電烙鐵,測量出電流為I=1.364A,問該烙鐵的電功率為多少?解:P=UI=220×1.364=300W

即該電烙鐵的電功率為300W。二、電能及計(jì)算電功由消耗電能得到,因而電能的消耗可用電流所做的功來度量。電能的計(jì)算為電功率和時(shí)間的乘積,即

W=Pt

單位:焦耳(J)

例:一只40W的燈泡,平均每天使用3h,問一個(gè)月(以30天計(jì))要用多少度電?解:P=40W=0.04kW,t=30×3=90h

一個(gè)月消耗的電能為:

W=Pt=0.04×90=3.6kW·h

即每月用電3.6度。三、電流的熱效應(yīng)電流通過金屬導(dǎo)體時(shí),金屬內(nèi)部自由電子在定向移動(dòng)過程中不斷的與原子發(fā)生碰撞而發(fā)熱,即電流的熱效應(yīng)。(一)焦耳定律

由歐姆定律,例:有一只電爐,使用電壓為220V,通電電流為5A,問它消耗了多少電能?產(chǎn)生了多少熱量?解:消耗的電能為

W=Pt=IUt=5×220×2=2200kW·h

產(chǎn)生的熱量為

Q=IUt=5×220×(2×3600)=7920000J(二)載流導(dǎo)體的允許溫升和額定電流溫升:電氣設(shè)備的溫度與環(huán)境溫度之差允許溫升:電氣設(shè)備的允許溫度與環(huán)境溫度之差額定溫度:電氣設(shè)備在一定的散熱條件下的“允許溫升”電氣設(shè)備在通過額定電流之下不會(huì)因溫度過高而損壞第四節(jié)基爾霍夫定律支路:一段沒有分支的電路,支路中的電流大小相等,流向一致。節(jié)點(diǎn):凡是有三條或三條以上的支路相匯合的點(diǎn)?;芈罚河梢粭l或多條支路組成的閉合回路。一、基爾霍夫第一定律

(節(jié)點(diǎn)電流定律)

表達(dá)式:節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和恒為零。流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為正,流出電流的電流為負(fù)二、基爾霍夫第二定律

(回路電壓定律)表達(dá)式:在復(fù)雜電路的任何一個(gè)閉合回路中,電勢的代數(shù)和等于各個(gè)電阻上電壓降的代數(shù)和?;鶢柣舴虻诙捎?jì)算的步驟:(1)選擇正確的正方向(2)確定回路的繞行方向(3)電勢與繞行方向一致取正,反之取負(fù)。當(dāng)電流方向與繞行方向一致時(shí),電壓降取正,反之取負(fù)。例:如圖所示電橋電路,已知I1=0.15A,I2=0.1A,R1=10Ω,R2=20Ω,求Uab。解:第五節(jié)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)一、電阻的串聯(lián)二、電阻的并聯(lián)三、電阻的混聯(lián)一、電阻的串聯(lián)串聯(lián):在電路中,將若干個(gè)電阻首尾依次連接起來,就叫電阻的串聯(lián)。串聯(lián)電路特點(diǎn):(1)串聯(lián)電路中的電流處處相等,即流過R1、R2、R3中的電流都相等,且等于電路的電流,表達(dá)式為:I=I1=I2=I3(2)串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和,即:U=U1+U2+U3(3)若干個(gè)電阻串聯(lián),可用一個(gè)等效電阻來代替,等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即:

R=R1+R2+R3,如果有n個(gè)相同電阻R串聯(lián),則總電阻為:R總=nR(4)分壓公式:各電阻上電壓與各電阻成正比。即:電阻串聯(lián)的應(yīng)用較多,例如兩只相同的110V的燈泡可以串聯(lián)起來接在220V的電源上使用,當(dāng)負(fù)載的額定電壓低于電源電壓時(shí),可以串聯(lián)一個(gè)電阻,降低一部分電壓,以滿足負(fù)載接入電源使用的需要。另外在電工測量中還廣泛使用串聯(lián)的方法來擴(kuò)大電表的電壓量程。例:有一盞弧光燈,額定電壓U1=40V,正常工作時(shí)的電流I=5A,應(yīng)該怎樣把它連入U(xiǎn)=220V的照明電路中?解:直接把弧光燈連入照明電路是不行的,因?yàn)檎彰麟娐返碾妷罕然」鉄纛~定電壓高。根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各個(gè)部分電壓之和的原理,因此,可以在弧光燈上串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮鑂2,分掉多余的電壓。要分掉的電壓U2=U-U1=180V,R2與弧光燈的電阻串聯(lián),弧光燈正常工作時(shí),R2通過的電流也是5A。所以,二、電阻的并聯(lián)并聯(lián):在電路中,若將幾個(gè)電阻的首端和尾端分別連接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間,則這種連接方法叫電阻的并聯(lián)。同一電路上的各個(gè)用電器通常都是采用并聯(lián)接法。

并聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)在并聯(lián)電路中,各用電器(電阻)兩端的電壓都等于外加電源電壓,即:U=U1=U2=U3

(2)并聯(lián)電路的總電流等于各分路電流之和,即:I=I1+I2+I3(3)在幾個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),可以用一個(gè)等效電阻來代替。根據(jù)以上兩個(gè)特點(diǎn)可得如下關(guān)系式:因此,(4)分流公式:各支路的電流與各自的電阻成反比。式中,稱為分流系數(shù)。說明:在并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和。如果R1=R2=R3,則總電阻為R=R1,說明并聯(lián)的電阻越多,總電阻就越小,電源供給的電流就越大。

三、電阻的混聯(lián)混聯(lián):電路中既有電阻的串聯(lián),又有電阻的并聯(lián)。混聯(lián)電路的分析計(jì)算步驟:1、應(yīng)用電阻串聯(lián)和并聯(lián)公式,將電路簡化成只有一個(gè)電阻的等效電路。2、應(yīng)用歐姆定律求出總電流I。3、應(yīng)用分流公式求出各分支路的電流。例:如圖所示,已知R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3.6Ω,R4=4Ω,R5=0.6Ω,R6=1Ω,E=4V,求各支路電流。(1)R1、R2并聯(lián)的等效電阻為:此電阻再與R3串聯(lián)得:

R13又與R4并聯(lián)得:總回路的等效電阻為:(2)求總電流I,即R5、R6中的電流(3)求通過R3、R4中的電流I3、I4

再由I3求出通過R1、R2的電流I1、I2第二章:電磁與電磁感應(yīng)第一節(jié)、磁的基本概念第二節(jié)、電流的磁效應(yīng)第三節(jié)、鐵磁材料的磁化第四節(jié)、電磁感應(yīng)第五節(jié)、自感與互感第一節(jié)、磁的基本概念一、磁的基本概念

磁場:具有磁力存在的空間。

磁極:磁鐵對(duì)含鐵物質(zhì)吸引力最大的兩端。

磁力線:形象的反映磁場分布情況的線條。磁力線具有以下特性:每一條磁力線都是無始無終的封閉曲線。磁力線的方向在磁鐵外部從北極指向南極,在磁鐵內(nèi)部則由南極指向北極。由于磁場中每一點(diǎn)的磁場方向唯一確定,所以任何兩條磁力線不會(huì)相交。二、磁場的幾個(gè)基本物理量1、磁通量(磁感應(yīng)通量)Φ

穿過某一橫截面的磁力線的數(shù)目。

單位:Wb(韋伯),Mx(麥克斯韋)2、磁感應(yīng)強(qiáng)度B

均勻磁場中垂直于磁場方向的單位面積中磁通量。描述磁場的強(qiáng)度和方向的物理量。

單位:,高斯3、磁勢F

線圈的匝數(shù)N與通過線圈的電流I的乘積NIF=NI

單位:安匝4、導(dǎo)磁系數(shù)μ

表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能。單位亨/米(H/m)真空中的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù),

相對(duì)磁導(dǎo)次數(shù)

:其他介質(zhì)與μo的比值鐵磁性材料μ很大,廣泛用于變壓器和電動(dòng)機(jī)中5、磁場強(qiáng)度HH=B/μ

磁場強(qiáng)度只與通入線圈的電流大小、線圈的匝數(shù)和形狀有關(guān),而與介質(zhì)的性質(zhì)(導(dǎo)磁系數(shù))無關(guān)。第二節(jié)、電流的磁效應(yīng)定義:通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象。一、通電直導(dǎo)體周圍的磁場

右手螺旋定律二、通電線圈的磁場

右手螺旋定則第三節(jié)、鐵磁物質(zhì)的磁化一、鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì):比真空導(dǎo)磁系數(shù)大得多的物質(zhì)。鐵磁物質(zhì)“磁化”:鐵磁物質(zhì)呈現(xiàn)磁性的現(xiàn)象。磁疇:存在于天然鐵磁物質(zhì)中的體積非常小的自然磁化區(qū)域。二、鐵磁物質(zhì)的磁化曲線磁化曲線:磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場強(qiáng)度H之間的關(guān)系曲線。稱B—H磁化曲線。磁滯回線:鐵磁物質(zhì)被反復(fù)磁化得到的閉合曲線。鐵磁物質(zhì)的分類(1)軟磁性材料:硅鋼片、鑄鋼、鑄鐵(2)硬磁性材料:碳鋼、鎢鋼(3)矩磁材料:錳鎂、鋰鎂矩磁鐵氧體第四節(jié)、電磁感應(yīng)一、定義:

當(dāng)導(dǎo)體的周圍磁場發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體上將感應(yīng)出電動(dòng)勢,這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流:有電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢和電流。產(chǎn)生的條件:切割磁力線、閉合回路

二、感應(yīng)電動(dòng)勢方向1、直導(dǎo)體:右手定則2、線圈:楞次定律楞次定律:在閉合路徑內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢總是企圖沿著感應(yīng)電動(dòng)勢的方向產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流,該電流產(chǎn)生的通過回路面積的磁通總是阻礙原來磁通的變化。楞次定律實(shí)質(zhì):感應(yīng)電流產(chǎn)生的新磁通阻礙原磁通的增大或減少,而不是阻礙原磁通的存在。三、感應(yīng)電動(dòng)勢的大小線圈線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小等于線圈磁鏈變化率的負(fù)值直導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小

E=BVL第五節(jié)、自感與互感一、自感自感磁通ΦL:穿過線圈的磁通是由于流過線圈的電流產(chǎn)生。自感磁鏈φL:自感磁通與線圈匝數(shù)的乘積。電感L:自感磁鏈與其電流之比。電感單位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)當(dāng)流過線圈的電流發(fā)生變化,自感磁鏈也發(fā)生變化,從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。這個(gè)電動(dòng)勢是由于流經(jīng)線圈的電流變化而產(chǎn)生的,叫做自感電動(dòng)勢當(dāng)L為常數(shù)時(shí),自感電動(dòng)勢的大小不但與通過線圈的電流變化率成正比,還與L成正比,負(fù)號(hào)說明自感電動(dòng)勢方向總是阻礙電流變化。二、互感第三章、交流電路第一節(jié)、交流電的概念第二節(jié)、交流電的產(chǎn)生及表達(dá)式第三節(jié)、交流電路概述第四節(jié)、三相交流電第五節(jié)、三相負(fù)載的聯(lián)接方法第一節(jié)、交流電的概念交流電流:大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流脈動(dòng)電流:大小隨時(shí)間作周期性變化,方向不變的電流正弦交流電流:大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律作周期性變化的電流

第二節(jié)、交流電的產(chǎn)生及表達(dá)式一、瞬時(shí)值表達(dá)式:二、正弦交流電三要素(一)周期和頻率1、周期:交流電變化一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間,用T表示,單位秒(s)2、頻率:每秒鐘內(nèi)交流電變化的循環(huán)數(shù),用f表示,單位赫茲(Hz)3、周期和頻率互成倒數(shù)關(guān)系4、我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz,周期為0.02s5、角頻率(二)最大值、有效值、平均值1、最大值:變化一個(gè)循環(huán)中,出現(xiàn)的最大的瞬時(shí)值,或稱“振幅值”。用“Im”、“Um”、“Em”表示。2、有效值:在發(fā)熱做功方面與交流電流等效的直流電流。用“I”、“U”、“E”表示。3、最大值與有效值關(guān)系:(三)初相角和相位差1、初相角:正弦量由電波的起始點(diǎn)至計(jì)算時(shí)間的起點(diǎn)所變化的電角。用φ表示。2、相位差:兩個(gè)同頻率的正弦量相位角之差。

它們間的相位差為:兩個(gè)同頻率的正弦量,若第一個(gè)比第二個(gè)早到達(dá)零(或最大值),我們說第一個(gè)正弦量在相位上“超前”于第二個(gè)正弦量,或者說第二個(gè)正弦量在相位上“滯后”于第一個(gè)正弦量。若兩個(gè)正弦量初相角相等,即同時(shí)到達(dá)零(或最大值),則稱這兩個(gè)正弦量“同相”。頻率、振幅值和初相角這三個(gè)量為正弦量的“三要素”,分別表示正弦量變化的快慢、大小以及起始狀態(tài)。三、正弦交流電表達(dá)式正弦交流電的表示法,有正弦曲線法、瞬時(shí)值解析法和旋轉(zhuǎn)矢量法。(1)正弦曲線法(波形圖)(2)解析法(數(shù)學(xué)表達(dá)式)(3)旋轉(zhuǎn)矢量法所謂旋轉(zhuǎn)矢量法,就是通過直角坐標(biāo)的原點(diǎn)0作一向量Em,使其長度按選定的比例尺等于正弦電勢(電流或電壓)的最大值Em,并使它與橫軸正方向之間的夾角為正弦電勢的初相位φ,并規(guī)定向量Em從時(shí)間t=0開始,以正弦電勢的角頻率ω繞原點(diǎn)0作逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),那么經(jīng)過時(shí)間t秒后,向量與橫軸夾角將是ωt+φ,向量在縱軸上的投影就表示正弦電勢e對(duì)應(yīng)于時(shí)間t的瞬時(shí)值。一般只用起始位置(t=0)的向量來表示一個(gè)正弦交流電。第三節(jié)、交流電路概述一、純電阻交流電路:電路中R起主要作用。

u=Umsinωti=u/R=ImsinωtIm=Um/RP=UIP—有功功率單位:瓦或千瓦因電壓和電流同相,所以瞬時(shí)功率P=UI在一個(gè)周期內(nèi)都是正值,即電阻總是發(fā)熱消耗功率的。二、純電感電路:假設(shè)電阻為零,只考慮電感作用。i=Imsinωtu=Umsin(ωt

+90°)

I=U/ωL=U/XLXL==2πfL式中XL叫做感抗,它表示交流電通過電感時(shí),在電感中產(chǎn)生的自感電勢對(duì)電流的阻礙作用,它的單位和電阻的單位相同。有功功率P=0,表示交流通過電感時(shí),電感是不消耗電能的,電感只是不停地和電源進(jìn)行周期性的能量交換。無功功率用“QL”表示,單位是“伏特乘安培”,為了區(qū)別于有功功率,我們不叫它“瓦特”,而稱之為“乏”(var)。三、純電容電路:電路中電容起主要作用,其他參數(shù)可忽略。i=Imsinωtu=Umsin(ωt-90°)用“XC”來表示,并稱XC為容抗,反映的是電容對(duì)交流電通過時(shí)的阻礙作用。容抗的單位同電阻。有功功率P=0,無功功率用“QC”表示,其單位是“乏”(var)。四、電阻、電感和電容串、并聯(lián)電路1、串聯(lián)電路由于三者是串聯(lián)的,通過它們的電流相同(以電流作為參考矢量),產(chǎn)生的壓降分別為UR、UL、UC,根據(jù)壓降和電流的相位關(guān)系知,總的壓降U為三者的矢量和,即總電壓為式中Z為串聯(lián)電路的等效阻抗,簡稱阻抗,單位為“歐姆”。它的大小與電阻、感抗和容抗的大小有以下關(guān)系:當(dāng)XL>XC時(shí),整個(gè)電路呈現(xiàn)感性;當(dāng)XL<XC時(shí),整個(gè)電路呈現(xiàn)容性;當(dāng)XL=XC時(shí),整個(gè)電路呈現(xiàn)電阻性。其中,第三種情況是一種特殊情況,此時(shí)電路將產(chǎn)生串聯(lián)諧振,也叫電壓諧振。發(fā)生串聯(lián)諧振是,Z=R,電路具有最小的阻抗,因此在外加電壓不變的情況下,電路中的電流達(dá)到最大值,即。發(fā)生串聯(lián)諧振的條件:XL=XC,即由此可得:

f0稱為諧振頻率,只要電源頻率與電路參數(shù)(L、C)之間滿足上述關(guān)系,就要發(fā)生串聯(lián)諧振。2、功率和功率因數(shù)電阻、電感、電容串聯(lián)電路中只有電阻消耗功率,有功功率為P=URI,電感、電容只和電源間進(jìn)行能量交換。根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),有功功率P=URI=UIcosφ,它等于這個(gè)電路中電壓、電流的有效值和cosφ的乘積。對(duì)一個(gè)確定的電路來說,cosφ是一個(gè)常數(shù),稱做“功率因數(shù)”,φ角稱做“功率因數(shù)角”。將電壓和電流的乘積稱為“視在功率”,用S表示,即

S=UI為了區(qū)別于有功功率,它的單位稱做“伏安”(VA)或“千伏安”(kVA)

2、并聯(lián)電路在感性負(fù)載與電容器并聯(lián)的電路中,最有實(shí)際意義的是電阻與電感串聯(lián)后與電容器并聯(lián)的電路。因?yàn)樽鳛樨?fù)載的電器設(shè)備大多數(shù)是由線圈繞制而成,它既有電阻又有電感,并且在電力系統(tǒng)中,常用并聯(lián)電容器的辦法來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中,絕大部分的電路是呈感性的,為了提高功率因數(shù),常用的辦法是人為地加入電容性負(fù)載,利用電容負(fù)載的超前電流來補(bǔ)償感性電流,以達(dá)到提高功率因數(shù)目的。提高功率因數(shù)需并電容器的電容值C的計(jì)算公式為:提高功率因數(shù)的意義:(1)充分利用電源設(shè)備的容量

Se=UeIeP=UeIecosφ

(2)降低輸電線路的電壓降和功率損失

P=UIcosφ△U=IZ△P=I2R

第四節(jié)、三相交流電一、三相正弦交流電的產(chǎn)生相序:三相電動(dòng)勢依次達(dá)到最大值的先后次序。正序(順序):三相電動(dòng)勢的最大值按A→B→C→A的次序出現(xiàn)。負(fù)序(逆序):三相電動(dòng)勢的最大值按A→C→B→A的次序出現(xiàn)。二、三相電源繞組的聯(lián)接1、接法三相發(fā)電機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié):把三相繞組的末端聯(lián)結(jié)在一起,成為一個(gè)公共點(diǎn)O,三個(gè)始端分別引出三根導(dǎo)線,這種聯(lián)結(jié)法稱為星形接法。2、名詞解釋火線:由始端A、B、C引出的三根導(dǎo)線叫火線,也稱端線。中性點(diǎn):由末端X、Y、Z聯(lián)結(jié)在一起的公共點(diǎn)O叫中性點(diǎn),也叫中點(diǎn)或零點(diǎn),它通常是接地的。中線:由中性點(diǎn)O引出的一根導(dǎo)線叫做中線,也稱零線。當(dāng)中性點(diǎn)接地時(shí),中線也稱作地線。相電壓:每根火線與中線之間的電壓,也就是每相的始端與末端之間的電壓叫相電壓。線電壓:兩根火線之間的電壓,也就是每一相的始端與另一相的始端之間的電壓叫線電壓。3、線電壓與相電壓的關(guān)系寫成一般式為:即發(fā)電機(jī)繞組作星形聯(lián)結(jié)時(shí),線電壓的有效值等于相電壓的有效值的倍在三相制的低壓供電系統(tǒng)中,最常用的電壓是相電壓220V,線電壓380V.如不特別聲明,一般所說的電壓都是指的線電壓。例如說某電網(wǎng)電壓是35kV,就是指線電壓是350kV.三、三相變壓器繞組的三角形聯(lián)結(jié)

三相變壓器的三角形接法,其原理與三相發(fā)電機(jī)繞組作三角形聯(lián)結(jié)是一樣的。1、接法把三相變壓器一相繞組的末端和相鄰的始端依次相聯(lián),如圖所示,x接b、y接c、z接a,形成一個(gè)三角形回路,再從三個(gè)始端a、b、c引出三根導(dǎo)線,這種聯(lián)結(jié)法叫三角形接法。2、線電壓與相電壓的關(guān)系

寫成一般式:注意:變壓器繞組作三角形聯(lián)結(jié)時(shí)不可接反,如將一相接反,回路中的合成電勢就不再為零,而是相電勢的兩倍,會(huì)產(chǎn)生非常大的環(huán)流燒壞變壓器。為此,三相變壓器繞組作三角形聯(lián)結(jié)時(shí),先不要把三角形回路閉合,留下一個(gè)開口,在開口處接上一只電壓表,測量回路電

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