电工基础——第五章

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《电工基础教案》第五章单相交流电路

理论课授课教案值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。

设正弦交流电流i (t )在一个周期T 时间内，使一电阻R 消耗的电能为Q R ，另有一相应的直流电流I 在时间T 内也使该电阻R 消耗相同的电能，即Q R = I 2RT 。

就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i 与I )是等效的，则该直流电流I 的数值可以表示交流电流i (t )的大小，于是把这一特定的数值I 称为交流电流的有效值。

理论与实验均可证明，正弦交流电流i 的有效值I 等于其振幅(最大值)I m 的0.707倍，即m m 707.02I II ==正弦交流电压的有效值为m m 707.02U UU ==正弦交流电动势的有效值为m m 707.02E EE ==例如正弦交流电流 i = 2sin(ωt - 30︒) A 的有效值I = 2 ⨯ 0.707 = 1.414 A ，如果交流电流i 通过R = 10 Ω 的电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I 2R = 20 W ，即与I = 1.414 A 的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。

我国工业和民用交流电源电压的有效值为220 V 、频率为50Hz ，因而通常将这一交流电压简称为工频电压。

因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确定的比例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三要素。

三、相位和相位差任意一个正弦量y = A sin(ωt + ϕ0)的相位为(ωt + ϕ0)，本章只涉及两个同频率正弦量的相位差(与时间t 无关)。

设第一个正弦量的初相为 ϕ01，第二个正弦量的初相为 ϕ02，则这两个正弦量的相位差为ϕ12 = ϕ01 - ϕ02并规定π≤≤1212 180ϕϕ或在讨论两个正弦量的相位关系时：(1) 当 ϕ12 > 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) ϕ12； (2) 当 ϕ12 < 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| ϕ12|； (3) 当 ϕ12 = 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，如图7-1(a)所示； (4) 当 ϕ12 = ± π 或 ±180︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，如图7-1(b)所示；(5) 当 212π±=ϕ或 ±90︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。

《电工基础》第5章正弦交流电路ppt课件

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11
三、正弦交流电的变化范围
1. 最大值：正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值，又称峰值、幅值。
用大写字母加下标m表示，如Em、Um、 Im。
2.有效值：加在同样阻值的电阻上，在相同的时间内产生与交流电作用下相等的热量的直流电的大小。
用大写字母表示，如E、U、I。
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12
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14
• 用数字万用表测量正弦交流电压时要选择交流
挡，测量的结果是电压有效值；若不慎错用直流挡，则显示为零。
用直流挡测量市电显示为零
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15
• 用数字万用表测量直流电压时要选择直流挡，测量的结果是电压平均值；若不慎错用交流挡，则显示为零。
用交流挡测量最叠新层课电件池显示为零
16
（1）同一相量图中，相同单位的相量应按相同比例画出。
（2）一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向，逆时针转动的角度为正，反之为负。
（3）用相量图表示正弦交流电后，它们的加、减运算可按平行四边形法则或三角形法则进行。
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27
§5-3 单一参数的交流电路
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28
一、纯电阻电路
• 只含有电阻元件的交流电路称为纯电阻交流电路。
QCUCICIC 2XCU XC C 2
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50
§5-4 LC谐振电路
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一、RLC串联电路
• 1．电压三角形如图所示为RLC串
联电路，为正弦交流电压，这三个元件流过同一电流，电流与各元件电压参考方向如图所示。
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• 设电流的解析式为
iImsint
• 电阻、电感和电容两端的电压分别为

《电工电子技术基础》第5章一阶电路暂态分析

第5章一阶电路暂态分析
教学目标
1. 掌握换路定则及暂态过程初始值的确定方法。 2. 理解一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应分析方法。 3. 明确一阶电路的暂态响应与时间常数关系。
4. 熟练掌握RC一阶电路的响应。 5. 熟练掌握RL一阶电路的响应。
6. 熟练掌握三要素法求解一阶电路的方法。
时间常数等于电压 uC 衰减到初始值U的36.8% 所需的时间。
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第5章一阶电路暂态分析——RC电路的响应
时间常数的物理意义
t
Байду номын сангаас
t
uC Ue RC Ue
uC
U0
0.368U
O
1 2 3
1 2 3 t
越大，曲线变化越慢， uC达到稳态所需要的时间越长。
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由初始值确定积分常数A
根据换路定律
uC (0 ) uC (0 ) 0V uC (0) U Ae0
则 A U
uC (t)
t
U (1 e )
(t ≥ 0)
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第5章一阶电路暂态分析——RC电路的响应
3)电容电压uC的变化规律
t
t
uC (t) U (1 e ) uC ()(1 e )
uC
U
(1
e
t RC
)
uR
U
e
t RC
4.时间常数的物理意义
U
uC
U
R
uR i
t
0
当t= 时，uC ( ) U (1 e1) 63.2%U
表示电容电压uC从初始值上升到稳态值的63.2%时所需时间

一(10)班《电工基础》第五章单元试卷教学文稿

《电工基础》第五章单元试卷题号-一一二二二-三四五总分得分一、填空题（每空1分,共13分）1. 如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒介质，则线圈中的磁感应强度_____________ ，而磁场强度将 _____________ 。

2. 所谓磁滞现象，就是____________ 的变化总是落后于_____________ 的变化。

3. 有一空心环行螺旋线圈的平均周长为31.4cm，截面积为25cm2,线圈共绕有1000匝，若在线圈中通入2A的电流，那么，该磁路中的磁阻为 _______________ ，通过的磁通为____________ 。

4. 小明同学利用如图所示的装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论。

比较⑻、（b）两图可知： _______________________________ ；比较（b）、（c）两图可知：_______________________________ 。

12345671.关于磁感应强度，下列表达式中不正确的是（）A •磁感应强度是个矢量B •磁感应强度是个标量C •磁感应强度表示磁场的强弱2 .发现电流周围存在磁场的物理学家是：（）A.焦耳B.奥斯特C.沈括D.欧姆3.如图：水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉，若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时，则出现的情况：（）A. 将铁钉吸得更牢B. 铁钉落下C. 铁钉尖端将吸向右端的铁钉D. 铁钉尖端将吸向左边的铁钉4 •通电螺线管磁性的强弱与下列哪个条件无关：（）A.螺线管的线圈匝数B.螺线管中的电流方向C.螺线管内有无铁心D.螺线管中电流的强弱7 .如图：下列四个实验装置图。

其中哪个图不能说明通电导线在磁场中受力的是:、选择题（每题3分,共21分）（把答案填在下面的表格中）5.如图：当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a端为__________ 极，电源的d端为_________ 极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将___________ （选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。

电工基础——三相交流电路

第五章三相交流电路引言：三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点：1 ．三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良；2 ．三相电比单相电用途更加广泛；3 ．三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。

由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。

生活中的单相电常常是三相电中的一相。

第一节对称三相交流电源学习目标： 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 ．掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点重点：三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点难点：三相交流电源的三角形联结的特点一、三相电动势图 5-1 图 5-21 ．单相电动势的产生：如图 5-1 所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。

让线圈以w 的速度顺时针旋转。

根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U 1 ® U 2 。

合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势为2 ．三单相电动势的产生：如图 5-2 所示，若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) ：U 1 ® U 2 ，V 1 ® V 2 ，W 1 ® W 2 ，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差120 o ，转子装有磁极并以w 的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。

二、三相对称电源图 5-3 1 ．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。

如图 5-3 所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。

2 ．三相电源的表示式3 ．相量表示式及相量图、波形图，如图 5-4 、 5-5 所示图 5-5图 5-44 ．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º 。

对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零，即5 ．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U → V → W → U 为顺序，U → W → V → U 为逆序。

电工基础(第五版)第五章劳动版

表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器微调电感器
有磁心或铁心的电感器有中心抽头的电感线圈
2.电感器的主要参数 (1)电感 (2)品质因数（ Q 值） 3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω )。感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
一、交流电的概念交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号电视机显像管的偏转电流
直流电和交流电波形
计算机中的方波信号
右图所示为某信号发生器输出的信号电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所以称为正弦交流电。
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。

中职教育-《电工技术基础与技能》第5章正弦交流电.ppt

简单地讲，谐波分析就是对一个已知波形的信号，求出它所包含的各次谐波分量的最大值（振幅）和初相，并且写出各次谐波分量的表达式，最后将这些表达式相加。
实训项目用示波器观测交流电波形
1．认识示波器
显示屏
功能控制键区
插孔
1．认识示波器
CH15扩展
垂直输入方式
CH1垂直位移
CH2垂直位移
CH25扩展水平位移
L/O/G/O
5.1 正弦交流电的产生
前面讨论的电压和电流均为直流电，因为其大小和方向均不随时间变化。如果电压、电流的大小和方向都随时间在变化，我们就称为交流电。由交流电组成的电路称为交流电路。交流电的波形一般有正弦波、方波、三角波、锯齿波等，如图所示。
在交流电路中，若电流与电压的大小和方向是随时间按正弦规律变化的，由此产生的电流、电压就是正弦交流电。工程上常用的交流电也是指正弦交流电。
相位和初相的单位是弧度，但一般习惯用角度表示。计算时须将 t 和 0 化成
相同的单位。初相 0 的变化范围一般为剟0 。
5.2.3 相位、初相和相位差
3．相位差
两个相同变化快慢的正弦交流电的相位之差称为相位差，用表示。它表明了
两个正弦量到达最大值的先后差距。例如，当一个正弦交流电的电压和电流分别用下式表示时
u Um sin(t 1)
i Im sin(t 2 )
则u和i的相位差为
(t 1) (t 2 ) 1 2 正弦交流电的相位差等于其初始相位之差。它是一个常量，与计时起点即初相无关。
同相 0
（b）超前 0 （c）反相（d）正交
2
5.2.3 相位、初相和相位差
【例】已知加在某元件上的正弦交流电压为 u 311sin(314t 30°) V ，电流为 i 100sin(314t 60°) A ，求两者的相位差，并指出它们之间的关系。

第五章低压电器和常用电动机控制电路

转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。
二、主令电器
主令电器一般不能直接用来控制电动机的起停，主要用于切换控制电路，用它来操动接触器，从而实现对电动机及其他控制对象的起动、停止或工作状态的变换，因此，称这类发布命令的电器为主令电器。
常用有填料封闭管式熔断器的型号有 RT0、RTl2、RTl4、RTl5、RT20等系列。
5．快速熔断器
快速熔断器主要用于半导体元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低，只能在极短的时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护器件具有快速熔断能力。快速熔断器的结构与有填料封闭管式熔断器基本相同，如图所示。但熔体材料和形状不同。其熔体一般用银片冲成有V形深槽的变截面形状。
《电工电子技术基础》赵承荻、周玲主编高等教育出版社
第五章低压电器和常用电动机控制电路
第一节常用低压电器第二节三相异步电动机控制电路
第五章低压电器和常用电动机控制电路
应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。
本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型电路。
常用型号有RClA系列，其额定电压 380V，额定电流有5A、10A、15A、30A、 60A、100A、200A等7个等级。
3．螺旋式熔断器
螺旋式熔断器的结构如图所示。它由瓷质底座、瓷帽、瓷套和熔体组成。
熔体安装在熔体瓷质熔管内，熔管内部充满起灭弧作用的石英砂。熔体自身带有熔体熔断指示装置。螺旋式熔断器是一种有填料封闭管式熔断器，结构较瓷插式熔断器复杂。

电工课件——第五章三相正弦交流电路

•
图5-5线电压与相电压的相量图
•
二、三相负载的连接
•
1.星形连接
•
把三相负载的一端均连接在三相电源的中性点上，另一端与
三相电源的三根相线相连，这种连接方式称为三相负载的星形连
接，如图5-6所示。我们把流过每相负载的电流称为相电流，流过
每根相线的电流称为线电流，流过中性线的电流称为中性线电流。
显然，三相负载连成星形时，每相负载上的电压等于三相电源中
•
U1=U2=380/2V=190V
• 相电流为：
•
I1=I2=U1/Z=190/10A=19A
•
•
图5-13
第四节三相电路的功率计算
•
三相交流电路的功率是三相负载消耗的总功率。
不论负载是星形连接，还是三角形连接，每一相负载
消耗功率的计算方法与单相电路的计算方法相同。假
设三相负载消耗的有功功率分别为P1、P2、P3，无功功率分别为Q1、Q2、Q3，视在功率分别为S1、S2、S3，则总的有功功率P、总的无功功率Q、总的视在功率S分别
了三相三线制供电，如图5-7所示。
• 图5-7省去中性线时三相负载的星形连接
•
如果三相负载不是对称的，那么中性线上的电流
不为零，此时中性线绝不可以断开，因为它的存在，
能使作星形联结的各相负载，即使在不对称的情况下
也均有对称的电源相电压，从而保证了各相负载能正
常工作；如果中性线断开，各相负载的电压就不再等
这说明，三相电源星形连接时，线电压的有效值为相电压有
效 3称、值的u3的。1的3我频倍国率，低相相压同位配，超电幅前系值相统相电中等压，，相三相位相位3四0彼°线此。制相另的差外相1，2电0三°压个，为线它22电们0压V也，u是12线、对电u2

中职教育-《电工基础》课件：第五章第三节单一参数的交流电路(电子工业出版社).ppt

iR uiRRuURRm sUinmst inIRmtsint
R
R
• 上式表明，在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，且与加在电阻两端的电压同相位。
• 电阻元件上的电压、电流最大值，有效值之间的数量关系为
I Rm
U Rm R
IR
UR R
2、电路的功率
• 在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬时值的乘积，称为电阻获取的瞬时功率，用PR表示，即
• 理论和实验证明：电容器感抗的大小与所加信号频率成反比，与电容器的电容成反比。用公式表示为
Xc
1
C
1
2fC
• 电容对交流电的阻碍作用，可以简单概括为通交流，阻直流；通高频，阻低频。因此，电感也被称为高通元件。
2、电流与电压的关系
理论分析证明：电流比电压超前90º，即电压比电流滞后90º。
• 在纯电容交流电路中，电流与电压成正比，与容抗成反比，即
IC
UC XC
• 容抗只是电压与电流最大值或有效值的比值，而不是电压与电流瞬时值的比值，因为u和i的相位不同。
2、电路的功率 • 电容元件上的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即
•
• 可见，电感的瞬时功率是以2倍于电压（或电流）的频率关系按正弦规率变化。
• 交流电第二、四个四分之一周期，电压与电流方向非关联，瞬时功率为负值，说明电感又将磁场能转换为电能回馈给电源。
• 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等。也就是说纯电感电路不消耗能量，它是一种储能元件。
• 通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模，称为无功功率，用QL表示，单位名称是乏，符号为Var，其计算式为

电工技术基础第五章第一节换路定则及初始值

第一篇电路分析三、初始值
例1：t＜0时电路为稳态，
t＝0时开关S断开，求i(0+)。
R1＝5，R2＝3，R3＝9 R4＝10，US2 12 V US1 27 V
解：（1）求uC1(0+)、 uC2(0+)
uC2 (0 )
US2 R2 R3
R2
12 39
3
V
3
V
I4
US1 US2 R1 R4
为正弦交流稳态电量y(∞) ，称为稳态电路。
第一篇电路分析一、一阶电路的基本概念 •产生RC稳过：端定渡耗电状过能压态程元＝的件0 元,不件充产放：电生电过渡C过稳端程定电状压态=UC
C、L：储能元过件渡，过当程状态发生变化时，不能瞬时完成，将引起过渡过程。
由一种稳态转变到另一种稳态过程，在工程上称为过渡过程。又由于过渡过程在时间上是短暂的，所以又称暂态过程。
R1 R2 4 C 2 F US1 10 V US2 16 V
第一篇电路分析二、换路定则
例1：开关S动作前电路已处于稳态，在t＝0时开关S由 b点连接到a点，试求电容电压uC(0＋)。
R1 R2 4 C 2 F US1 10 V US2 16 V
解： uC (0 ) US1 10 V
令t0 0－，t＝0＋：
uC
(0＋
)
uC
(0－ )
1 C
0＋ 0－
iCdt
uC (0－)
第一篇电路分析二、换路定则在 t =0换路瞬间：
L的电流不发生跃变：iL(0＋)＝iL(0－) C端电压不发生跃变：uC(0＋)＝uC(0－)
例1：开关S动作前电路已处于稳态，在t＝0时开关S由 b点连接到a点，试求电容电压uC(0＋)。

一(10)班《电工基础》第五章单元试卷

单元试卷第1 页共3 页第 2 页共 3 页一、填空题（每空1分,共13分）1.如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒介质，则线圈中的磁感应强度____________，而磁场强度将____________。

2.所谓磁滞现象，就是____________的变化总是落后于____________的变化。

3.有一空心环行螺旋线圈的平均周长为31.4cm ，截面积为25cm 2，线圈共绕有1000匝，若在线圈中通入2A 的电流，那么，该磁路中的磁阻为____________，通过的磁通为____________。

4. 小明同学利用如图所示的装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论。

比较(a)、(b)两图可知：；比较(b)、(c)两图可知：。

5.如图：当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a 端为极，电源的d 端为极；当图中滑片P 向右移动过程中，通电螺线管的磁性将（选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。

6. 面积0.5m 2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是____Wb ，当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为____Wb二、选择题（每题3分,共21分）（把答案填在下面的表1．关于磁感应强度，下列表达式中不正确的是( )A ．磁感应强度是个矢量B ．磁感应强度是个标量C ．磁感应强度表示磁场的强弱2．发现电流周围存在磁场的物理学家是：（） A ．焦耳 B ．奥斯特 C ．沈括D ．欧姆3．如图：水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉，若另一根同样的条形磁铁的S 极与原来磁铁的N 极靠拢时，则出现的情况：（）A ．将铁钉吸得更牢B ．铁钉落下C ．铁钉尖端将吸向右端的铁钉D ．铁钉尖端将吸向左边的铁钉4．通电螺线管磁性的强弱与下列哪个条件无关：（）A ．螺线管的线圈匝数B ．螺线管中的电流方向C ．螺线管内有无铁心D ．螺线管中电流的强弱 5．如图：根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是：（）A ． N 、N 、S 、NB ． S 、N 、S 、SC ． S 、S 、N 、ND ． N 、S 、N 、N6．如图：用热敏电阻（受温度影响电阻值会发生变化的电阻）和电磁继电器组成的火警器的示意图，热敏电阻R 受热后，其阻值会减小，将发生的变化是：（） A ．电磁继电器控制电路中的电流减小 B ．电磁继电器控制电路断开C ．当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁，L 2发光D ．当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位，L 1发光7．如图：下列四个实验装置图。

电工基础第5章磁路和交流铁心线圈电路B

磁路和交流铁心线圈电路
5.1 磁路及其主要物理量 5.2 铁磁材料和磁路欧姆定律 5.3 交流铁心线圈电路 5.4 电磁铁
5.1 磁路及其主要物理量
磁路是研究局限于一定范围内的磁场问题。磁路磁路是研究局限于一定范围内的磁场问题。与电路一样，也是电工学课程所研究的基本对象。与电路一样，也是电工学课程所研究的基本对象。磁路：磁通相对集中通过的路径。磁路：磁通相对集中通过的路径。
B Br——剩磁感应强度（剩磁）剩磁感应强度（剩磁感应强度剩磁） HC——矫顽磁力矫顽磁力 Br HC Hm H
–Hm – HC
磁路的分析方法
1. 磁通连续性原理
∫A B ⋅ dA = 0
通过任意闭合面的磁通量总为零。通过任意闭合面的磁通量总为零。即穿入闭合面的磁力线，必同时穿出该闭合面。磁力线，必同时穿出该闭合面。 2. 安培环路定律
1. 高导磁性磁性物质的磁导率µ 磁性物质的磁导率µ >> µ 0 ，两者之比可达数百至数万。数万。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，例如电机、例如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。这样通入不大的励磁电流，便可产生足够大的磁这样通入不大的励磁电流，通和磁感应强度。通和磁感应强度。铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高得因此磁通的绝大部分经过铁心而形成一个闭合通路。多，因此磁通的绝大部分经过铁心而形成一个闭合通路。这种大量磁通集中通过的路径，既主磁通通过的路径称这种大量磁通集中通过的路径，磁路。为磁路。由于电机、由于电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都有铁心所构成的磁路，这样一来，心所构成的磁路，这样一来，研究电流与它所产生磁场的问题便可简化为磁路的分析与计算了。的问题便可简化为磁路的分析与计算了。

电工基础——三相电路

第五章三相电路§5—1 对称三相交流电源一、填空题1．三个电动势的＿＿＿相等，＿＿＿相同，＿＿＿互差120°，就称为对称三相电动势。

2．对称三相正弦量（包括对称三相电动势，对称三相电压、对称三相电流）的瞬时值之和等于＿＿＿。

3．三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为＿＿＿。

4．三相电压的相序为U-V-W 的称为＿＿＿相序，工程上通用的相序指＿＿＿相序。

5．对称三相电源，设V 相的相电压UV =220 90V ，则U 相电压U U =＿＿＿,W 相电压U W =＿＿＿。

6．对称三相电源，设U 相电压为U U =2202sin314tV,则V 相电压电压为U V =＿＿＿，W 相电压为U W =＿＿＿。

7．三相电路中，对称三相电源一般联结成星形或＿＿＿两种特定的方式。

8．三相四线制供电系统中可以获得两种电压，即＿＿＿和＿＿＿。

9．三相电源端线间的电压叫＿＿＿，电源每相绕组两端的电压称为电源的＿＿＿。

10．在三相电源中，流过端线的电流称为＿＿＿，流过电源每相的电流称为＿＿＿。

11．流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的＿＿＿电流，它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的＿＿＿。

12．对称三相电源为星形联结，端线与中性线之间的电压叫＿＿＿。

13．对称三相电源为星形联结，线电压UUV 与相电压U U 之间的关系表达式为＿＿＿。

14．对称三相电源为三角形联结，线电流I U 与相电流I UV 之间的关系表达式为＿＿＿。

15．有一台三相发电机，其三相绕组接成星形时，测得各线电压均为380V ，则当其改接成三角形时，各线电压的值为＿＿＿。

16．在图5-1中，UU =220∠0°V ，U V =220∠-120°V ，U W =220∠120°V ，则各电压表读数为V 1=＿＿＿，V 2=＿＿＿，V 3=＿＿＿，V 4=＿＿＿。

-UU VU WU -UU VU WU d)图5-117．对称三相电源星形联结，若线电压UV u =3802sin(ωt+ 30)V ，则线电压U VW =＿＿＿，U WU =＿＿＿；相电压U U =＿＿＿，U V =＿＿＿，U W =＿＿＿，UU =＿＿＿，U V =＿＿＿，U W =＿＿＿。

电工基础第5章三相交流电路

幅值相等
三相交流电的幅值相等，但相位不同，可以合成强大的旋转磁场。
三相交流电的应用
工业供电
电机驱动
三相交流电广泛应用于工业供电系统，提供动力和照明等需求。
三相交流电机广泛应用于各种机械设备中，如电动机、发电机和变压器等。
电力传输
通过变压器和输电线将三相交流电传输到各个用户，实现高效、经济的电力供应。
视在功率的单位是伏安（VA），常用单位还有千伏安（kVA）和兆伏安（
MVA）。
05
CATALOGUE
三相交流电路的电压和电流分析
电压分析
相电压
在三相交流电路中，每相电压的大小和方向随时间变化，通常用相量表示。
线电压
相电压与中性线之间的电压差称为线电压，其大小和方向也随时间变化。
电压相位差
三相电压之间存在相位差，相位差的大小和性质决定了电路的功率因数和效率。
电工基础第5章三相交流电路
目录
• 三相交流电的基本概念 • 三相电源的连接方式 • 三相负载的连接方式 • 三相功率的计算 • 三相交流电路的电压和电流分析
01
CATALOGUE
三相交流电的基本概念
三相交流电的产生
01
02
03
三相交流发电机
利用三个独立的绕组产生三相交流电，通过磁场和导线的相对运动产生电动势。
有功功率的单位是瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）和兆瓦（MW）。
无功功率的计算
无功功率是指电路中无实际消耗的功率，用于维持电压和电流之间的相位关系。
无功功率的计算公式为：$Q = frac{U_{ph} times I_{ph}}{1000}$，其中 $U_{ph}$为相电压有效值，$I_{ph}$为相电流有效值。

中职教育-《电工基础》课件：第五章第四节 LC谐振电路(电子工业出版社).ppt

Q IL XL IR
或 Q IC XC
IR
Q值越大，表明并联谐振时电感和电容支路的电流越大，甚至会远远大于电源（或信号源）的电流。
二、LC串联谐联电路
• 1．谐振频率由前述可知，当RLC串联电路发生串联谐振时
XL XC
由此，可得谐振频率 f0 为

f0
2
1 LC
• RLC串联电路发生串联谐振时具有以下几个特点：
• 2．品质因数
RLC串联电路谐振时，电感与电容上的电压大小相等、相位相反，其数值是电源电压的Q倍，因此串联谐振也称电压谐振。通常把UL或UC与电源电压的比值Q称为品质因数，用表示，即
§5-4 LC谐振电路
一、RLC串联电路
• 1．电压三角形如图所示为RLC串
联电路，为正弦交流电压，这三个元件流过同一电流，电流与各元件电压参考方向如图所示。
• 设电流的解析式为
i Im sin t
• 电阻、电感和电容两端的电压分别为
uR RIm sin t
uL
X LIm
sint
2
三、LC并联谐联电路
• 串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合，当电源内阻较大时，电路的品质因数变小，选频特性变差。这时，宜采用并联谐振电路。
• 1．谐振频率
• 如图所示R为并联电路（图中为电感
的等效电阻），正弦交流电u加在并联
电路两端。LC并联谐振的要求是电源
电压与电路电流同U相。U
• 谐振频率
• 交流电的有功功率P为
P UI cos
• 交流电的无功功Q为
Q UI sin
• 在RLC串联电路中，既耗能元件电阻，又有储
能元件电感和电容。因此，电源提供的总功率只有一部分被电阻消耗（有功功率），另一部分被电感和电容与电源交换（无功功率）。有功功率与视在功率的比值称为功率因数，即

电工基础第五章单相交流电

电路图
电压、电流相量图电压、电流、功率的波形图纯电容交流电路纯电容电路中电流与电压的相位关系
(2)电流与电压的有效值之间符合欧姆定律,即
2.功率由图c所示功率曲线图可知,电容也是一种储能元件。纯电容交流电路的平均功率为零,其无功功率为
§5—4 RLC 串联电路
1.理解交流电路中电抗、阻抗和阻抗角的概念。 2.了解RLC串联电路中电压与电流之间的关系。 3.了解RLC串联谐振电路的特点及其应用。
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
交流电的应用
在无线电技术中,常利用谐振电路从众多的电磁波中选出我们所需要的信号,这一过程称为调谐。
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
(2)相位差两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号φ 表示,即
超前和滞后同相反相正交
超前和滞后
同相
反相
正交
两个同频率交流电的相位关系
相位关系
正弦交流电的最大值反映了正弦交流电的变化范围,角频率反映了正弦交流电的变化快慢,初相位反映了正弦交流电的起始状态。它们是表征正弦交流电的三个重要物理量。

《电工基础》第五章单相交流电路试卷

《电工基础》第五章单相交流电路试卷一、单项选择题1.电阻元件是一种( )元件。

(2 分)A.储能B.耗能C.产能2.电容器容抗的大小随频率升高而( )。

(2 分)A.增大B.减小C.不变3.我们通常在生产、生活中所用的交流电的频率为( )Hz。

(2 分)A.25B.50C.60D.1004.纯电感或纯电容电路无功功率等于( )。

(2 分)A.单位时间内所储存的电能B.电路瞬时功率的最大值C.电流单位时间内所做的功D.单位时间内与电源交换的有功电能5.已知两个正弦量为,,则( )。

(2 分)A.比超前30°B.比滞后30°C.比超前90°D.不能判断相位差6.白炽灯与线圈组成的电路如下图所示,由交流电源供电,如果交流电的频率增大,则线圈的( )。

(2 分)A.电感增大B.电感减小C.感抗增大D.感抗减小7.下列关系式不成立的是( )。

(2 分)A.ω=2πfB.ω=2π/TC.ω=2πTD.T=1 /f8.同一相量图中的两个正弦交流电,( )必须相同。

(2 分)A.有效值B.初相C.频率9.已知一个电阻上的电压,测得电阻上所消耗的功率为20W,则这个电阻的阻值为( )。

(2 分)A.5ΩB.10ΩC.40Ω10.如图所示,三灯泡均正常发光,当电源电压不变、频率f变小时,灯的亮度变化情况是( )。

(2 分)A.H1不变,H2变暗,H3变暗B.H1变亮,H2变亮,H3变暗C.H1、H2、H3均不变D.H1不变,H2变亮,H3变暗二、判断题11.( )电容器的耐压值一定要高于两端所加的实际电压的有效值。

(2 分)12.( )并联电容器组的耐压值应选耐压值小的那一电容器的耐压值。

(2 分)13.( )电容是耗能元件。

(2 分)14.( )运用瞬时值表达式进行正弦交流电的加减法非常方便。

(2 分)15.( )电容量在数值上等于电容器在单位电压作用下所存储的电荷量。

(2 分)16.( )通过电容器的电流不能突变。

电工基础教案5-正弦交流电路1-6

第五章正弦交流电路直流电：大小、方向都不随时间变化而变化。

交流电：大小、方向都随时间变化而变化。

按正弦规律变化的交流电→正弦交流电§5-1正弦交流电的基本概念一、正弦交流电的产生1.交流发电机产生正弦交流电 ①组成：定子（一对）：静止的磁极电枢（一个）：可以旋转的、绕在圆柱形铁心上的线圈 ②原动机带动电枢旋转产生交流电，若符合正弦规律，则有：③表示方法：解析式、波形图④方向：由于交流电不断交变，即有两个方向，为了分析计算方便，我们也假定一个为正发现（即参考方向）。

二、正弦量的四值反映交流电变化范围的物理量 1.瞬时值：正弦量在任意时刻的数值。

2.最大值：最大的瞬时值，也称振幅或峰值。

3.有效值：交流电和直流电分别通过阻值相等的电阻，若在相同的时间内，这两中t)sin()(i m t I t i ϕω+=) sin( ) ( t E m t e ϕε ω + = ) sin( ) ( t U m t u ϕυ ω + =注：①分析计算交流电路时，若无特殊说明，交流电大小是指有效值；②计算电气设备的绝缘耐压水平时，要考虑交流电压最大值。

4.平均值：正弦量在半个周期内所有瞬时值的平均值。

相互关系：①最大值是有效值的√2-----倍②有效值是平均值的1.1倍③平均值是最大值的2/π倍三、正弦量的周期、频率和角频率反映交流电变化快慢的物理量1.周期①定义：正弦量每重复变化一次所需的时间；②符号：T③单位：秒（s）、毫秒（ms）、微秒（us）、纳秒（ns）④说明：周期↘=>交流电变化一次的时间↘=>变化速度↗2.频率①定义：正弦量在1s内重复变化的次数；②符号：f③单位：赫（Hz），千赫（KHz）、兆赫（MHz）④关系：f=1/T3.角频率①定义：正弦量在1s内变化的电角度；②符号：ω③单位：弧度每秒（rad/s）4.市电：f=50Hz，T=0.02s，ω=314rad/s，U=220V，U m=311V四、正弦量的相位和初相位反映交流电的变化进程1.相位：（相位角、相角）正弦量任意时刻的电角度ωt+ϕ2.初相：（初相角、初相位）正弦量在t=0时刻的相位ϕ习惯上，取∣ϕ∣≤180°，即：大于180°=>小于180°的负角；小于180°=>小于180°的正角。