交流电基础知识要点
电工基础知识三相交流电路
—三相交流电路
电工基础知识—— 电工基础知识——三相交流电路 ——三相交流电路
主要内容
三相交流电概述 三相交流电的有效值 三相电源和负载的连接 三相四线制供电系统 三相电压和负荷的平衡 三相电路功率的计算
CQCCCQCC-dldz 2
电工基础知识—— 电工基础知识——三CCQCC-dldz 3
电工基础知识—— 电工基础知识——三相交流电路 ——三相交流电路
三相交流电的优点
三相交流电较单相交流电有很多优点,它 在发电、输配电以及电能转换为机械能方面, 都有明显的优越性: 制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机、 变压器省材料,而且构造简单,性能优良; 用同样材料所制造的三相电机,其容量比单相 电机大50%; 在输送同样功率的情况下、三相输电线较单相 输电线,可节省有色金属25%,而且电能损失 较单相输电时少。
模块二、电工基础知识--正弦交流电
阻抗三角形
阻抗:
Z R2 (XL XC )2
arctg X L X C
R 阻抗角
所以p UI sin2ω t
同理,无功功率等于瞬时功率达到的最大值。
QC
UI
I 2XC
U2
XC
单位:乏(var)
例2: 电容器C=0.5μF,外加交流电压U=10V,
i
φ=30°,ω=106rad/s,求i。
+
解: (1)相量图法:先画相量图,
u
C
_
分别求I、 φ。
I
U
UI (1 cos2 t)dt
T0
UI I 2R U 2 / R
ωt
单位:瓦、千瓦 (W、kW)
电压与电流最大值的关系:
Im=URm/R
电压与电流有效值的关系:
I=UR/R
或 UR=IR
电路的功率
瞬时功率:瞬时电压与电流的乘积。 有功功率:瞬时功率的平均值。
P=URI=I2R=UR2/R
UR
R
U UL UC UR
电压三角形
电压与电流的相位差:
arctg U L UC arctg X L XC
UR
R
Z XL XC
R
阻抗三角形
阻抗:
Z R2 (XL XC )2
arctg X L X C
R 阻抗角
Z X XL XC
2.功率关系
由 u 2Usinω t
+
1
u
i 2U sin( ω t 90) (1) 瞬时功率 X C
_
p iu
交流电知识
交流电基础知识一、电压等级1、安全电压:≦36V,,2、低电压等级:127V,220V,380V,660V等1000V以下低压3、中压:1140V,10KV等1000V-10KV叫中压4、高压:35KV----220KV5、超高压:330KV---750KV。
6、特高压。
1000kV为特高压电2007年2月5日我国首个1000kV特高压电压等级在武汉特高压交流试验基地诞生。
二、功率1、有功功率(平均功率)正弦交流电在一个周期内的平均功率为:P=I*VCOSϕ;cosφ 称为RLC电路的功率因数。
2、无功功率有功功率反映的是电路消耗的功率,而无功功率反映的是电路储能元件的能量交换情况,它等于能量变换的最大功率,计算可得:Q=I*VSINϕ感性负载:电动机等负载电流的相位是滞后于电压的,这类负载称为感性负载。
容性负载:电容器等负载电流是超前于端电压的,这类负载称为容性负载。
一般地电力用户功率因数为0.90及以上,其他100kVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85及以上,趸售和农业用电功率因数为0.80及以上。
凡功率因数未达到上述规定的新用户,供电局可拒绝接电。
用户可以接入无功补偿设备(电容性)来提功率因数。
3、视在功率在交流电路中,由于有感性或容性储能设备,电压与电流有相位差,通俗讲就是电压与电流不在同一时间到达;因此,表面看电压有多大、电流有多大,实际并没有做那么大的功,有电源与储能设备的能量转换;所以称为视在功率。
交流电路中总电压与总电流有效值的乘积叫做视在功率,即:22S=P*Q I V+=三、负载对直流电路:电感L ,感抗L X =0 ;电容C :容抗C X =∞ 对交流电路:电感L ,L X =j L ω;电容C :C 1X =j C ω; 并联阻抗:1Z=R j L j Cωω RLC 电路:串联阻抗1Z=R+j L j C ωω+欧姆定律的相量表达式:U =I Z ∙∙已知:上图所示 u(t)=1202cos(100090)15,30,83.3t R L mL C Fμ︒+=Ω== 求i(t ) (t+90)(t+90)(t+90)i90t (t+90)i90(t+180)t t t (t+127)U =120e /8e /120e /e 4120e *e =10e 10e 6e 8e 10e i i R i i L i i i C i i i R L C I U R I U j L L I U j C C I I I I j ωωωωωωωωωωωωωω∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙========-=++=-+=。
交流电基础知识
交流电基础知识一、交流电简介交流电(Alternating Current,缩写为AC)是指电流方向和大小都随时间变化的电流。
与交流电相对的是直流电(Direct Current,缩写为DC),直流电的电流方向恒定不变。
二、交流电的特点1. 电流方向周期性变化:交流电的电流方向会在正向和反向之间周期性地变化。
2. 电流大小周期性变化:交流电的电流大小也会周期性地变化,呈现出正弦波形状。
3. 频率和周期:交流电的频率是指单位时间内电流方向变化的次数,单位为赫兹(Hz)。
周期是指电流方向变化一次所需要的时间,单位为秒(s)。
三、交流电的产生交流电可以通过发电机产生。
发电机中的转子由机械能驱动,通过旋转磁场的方式在线圈中感应出交流电。
四、交流电的表示交流电可以用正弦函数表示,即I=I0sin(ωt+φ),其中I是电流的大小,I0是最大电流值,ω是角频率,t是时间,φ是相位差。
五、交流电的单位1. 电流单位:交流电的电流单位是安培(A)。
2. 电压单位:交流电的电压单位是伏特(V)。
3. 频率单位:交流电的频率单位是赫兹(Hz)。
六、交流电的优势与直流电相比,交流电具有以下优势:1. 传输损耗小:交流电在输送过程中,可以通过变压器进行升压和降压,减少传输损耗。
2. 远距离传输:交流电可以通过变压器进行长距离传输,方便用电。
3. 适用范围广:交流电可以通过变频器进行调节,以满足不同设备的需求。
七、交流电的应用交流电在我们的日常生活中得到了广泛的应用,包括:1. 家庭用电:交流电为我们的家庭提供了照明、供暖、空调等各种用电设备的能量。
2. 工业生产:交流电在工业生产中被广泛应用,驱动各种机械设备,提供能源支持。
3. 通信技术:交流电在通信技术中扮演着重要的角色,例如电话、电视、互联网等。
八、交流电的安全注意事项在使用交流电时,我们需要注意以下安全事项:1. 避免触电:不要用湿手触摸电线或插头,以免触电。
2. 使用绝缘工具:在进行电路操作时,使用绝缘手套或绝缘工具,提高安全性。
交流电知识学习基础
交流电知识学习基础简称“交流”。
一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。
它的最基本的形式是正弦电流。
我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。
交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。
不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的。
以正弦交流电应用最为广泛,且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后,化成为正弦交流电的迭加。
正弦电流(又称简谐电流),是时间的简谐函数i=Imsin(ωt+φ0)当线圈在磁场中匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。
现在使用的交流电,一般是方向和强度每秒改变52赫兹。
我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。
在实用中,交流电用符号"~"表示。
电流i随时间的变化规律,由此看出:正弦交流电需用频率、峰值和位相三个物理量来描述。
交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及功率(或能量)的分配问题。
由于交流电具有随时间变化的特点,因此产生了一系列区别于直流电路的特性。
在交流电路中使用的元件不仅有电阻,而且有电容元件和电感元件,使用的元件多了,现象和规律就复杂了。
【交流电的频率和周期】频率是表示交流电随时间变化快慢的物理量。
即交流电每秒钟变化的次数叫频率,用符号f表示。
它的单位为周/秒,也称赫兹常用“Hz”表示,简称周或赫。
例如市电是50周的交流电,其频率即为f=50周/秒。
对较高的频率还可用千周(kC)和兆周(MC)作为频率的单位。
1千周(kC)=103周/秒1兆周(MC)=10千周(kC)=106周/秒例如,我国第一颗人造地球卫星发出的讯号频率是20.009兆周,亦即它发出的是每秒钟变化20.009×106次的交变讯号。
交流电正弦电流的表示式中I = Imsin(ωt+φ0)中的ω称为角频率,它也是反映交流电随时间变化的快慢的物理量。
角频率和频率的关系为ω=2πf。
交流电随时间变化的快慢还可以用周期这个物理量来描述。
交流电路中的电压电流关系知识点总结
交流电路中的电压电流关系知识点总结在电学领域,交流电路中的电压电流关系是一个重要且基础的概念。
理解这些关系对于分析和设计电路、解决实际的电气问题都具有至关重要的意义。
首先,我们来谈谈交流电路中最基本的元件——电阻。
在纯电阻交流电路中,电压和电流是同相位的。
这意味着它们同时达到最大值、最小值和零值。
电阻两端的电压与通过电阻的电流之间的关系遵循欧姆定律,即电压等于电流乘以电阻($U = I\times R$)。
例如,当通过一个 10 欧姆电阻的交流电流为 2 安培时,电阻两端的电压就是 20伏特。
接下来是电感元件。
电感在交流电路中会产生感抗,其大小与电感量和交流电的频率有关。
感抗($X_L$)可以用公式$X_L = 2\pifL$来计算,其中$f$是交流电的频率,$L$是电感量。
在纯电感交流电路中,电流滞后电压 90 度。
也就是说,当电压达到最大值时,电流为零;而当电压为零时,电流达到最大值。
这是因为电感会阻碍电流的变化,当电压变化时,电感会产生自感电动势来抵抗电流的变化,从而导致电流滞后于电压。
再说说电容元件。
电容在交流电路中会产生容抗,其大小与电容量和交流电的频率有关。
容抗($X_C$)可以用公式$X_C =\frac{1}{2\pi fC}$来计算,其中$f$是交流电的频率,$C$是电容量。
在纯电容交流电路中,电流超前电压 90 度。
这是因为电容两端的电压不能突变,当电压开始变化时,电流会立即响应,从而导致电流超前于电压。
在实际的交流电路中,往往不是单纯的电阻、电感或电容,而是它们的组合。
对于串联交流电路,如果是电阻和电感串联,总阻抗($Z$)等于电阻的平方加上感抗的平方的平方根,并且电压和电流之间的相位差取决于电阻和感抗的比例。
如果是电阻和电容串联,总阻抗等于电阻的平方加上容抗的平方的平方根,电压和电流之间的相位差也取决于电阻和容抗的比例。
对于并联交流电路,情况会稍微复杂一些。
在电阻和电感并联的电路中,总导纳等于电阻的倒数加上感抗倒数的平方和的平方根的倒数。
直流电和交流电的基础知识
直流电和交流电的基础知识直流电和交流电是电学中两种基本的电流形式。
它们在电力系统、电子设备以及日常生活中都起着重要的作用。
直流电是电流在电路中沿一个方向流动的电流形式。
在直流电中,电子从电源的负极流向正极。
直流电的特点是电流方向恒定,大小也是恒定的。
直流电的电压称为直流电压,通常用大写字母V表示。
直流电的单位是伏特,简写为V。
直流电的产生主要依靠直流电源。
直流电源可以通过化学反应、光伏效应、热电效应等方式来产生。
常见的直流电源有干电池、蓄电池以及直流发电机。
直流电在许多领域中都有广泛应用。
在电力系统中,直流电通常用于输电线路的长距离传输。
由于直流电的电流方向不会频繁改变,因此在输电过程中能够减小电能损耗。
此外,直流电还被广泛应用于电子设备、电动车辆以及太阳能光伏系统中。
与直流电相对的是交流电。
交流电是电流在电路中来回流动的电流形式。
在交流电中,电子的流动方向会周期性地改变。
交流电的特点是电流方向和大小都是变化的。
交流电的电压称为交流电压,通常用大写字母V表示。
交流电的单位是伏特,简写为V。
交流电的产生主要依靠交流电源。
交流电源通常是由交流发电机产生的,它通过旋转磁场的方式使电流方向周期性地改变。
交流电源是我们日常生活中常见的电源形式,例如家庭用电、工业用电等。
交流电在电力系统中起着重要的作用。
电力系统中的电能输送是以交流电的形式进行的。
交流电的优点是可以方便地改变电压和电流的大小,通过变压器可以实现电能的长距离传输和调节。
此外,交流电还被广泛应用于家庭、工业以及交通运输等领域。
直流电和交流电在电学中有着不同的特点和应用。
直流电的特点是电流方向恒定,大小恒定;交流电的特点是电流方向和大小周期性变化。
直流电适用于长距离传输和稳定电压供应的场合,而交流电适用于电能输送和电压调节的场合。
直流电和交流电是电学中两种基本的电流形式。
它们在电力系统、电子设备以及日常生活中都发挥着重要的作用。
了解直流电和交流电的特点和应用,有助于我们更好地理解电学原理和电力系统的工作机制。
交流电基础知识
交流电基础知识本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路3.1正弦量的特征值及表示方法正弦量的特征值及表示方法 3.1.1正弦量的特征值正弦量的特征值 3.1.2正弦量的表示方法正弦量的表示方法3.2正弦交流电路的分析与计算正弦交流电路的分析与计算 3.2.1 单一参数的正弦交流电路 3.3电路中的谐振电路中的谐振3.4 网络的频率特性― 转移函数本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路交流电的概念如果电流或电压每经过一定时间(T )就重复变化一次,化一次,则此种电流、电压称为周期性交流电流或电压。
如正弦波、方波、三角波、电压。
如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
记做:记做:u(t) = u(t + T )u tTu tT本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化,由此产生的电流、正弦规律变化,由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的,这样的电路称为正弦交流电路。
也是正弦的,这样的电路称为正弦交流电路。
i t本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电的正方向正弦交流电也要规定正方向, 正弦交流电也要规定正方向,表示电压或电流的瞬时方向iuRi实际方向和假设方向一致t用小写字母表示交流瞬时值实际方向和假设方向相反交流电路进行计算时,交流电路进行计算时,首先要规定物理量的正方向,然后才能用数字表达式来描述。
的正方向,然后才能用数字表达式来描述。
本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
3.1正弦量的特征量及表示方法正弦量的特征量及表示方法3.1.1 正弦波的特征量Imi = I m sin(ω t + )ωtIm电流幅值(最大值) : 电流幅值(最大值) 角频率(弧度/秒:角频率(弧度秒): 初相角特征量: 特征量:ω本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
7.2交流电的表示法
第二节 交流电的表示法一、 基础知识梳理1.解析式表示法:u=U m sin(ωt+φu ) ,i=I m sin(ωt+φi ) 。
根据三要素,可以方便的写出解析式。
解析式表示法是表示正弦交流电最简洁,但也是最精确的表示法。
2.图像表示法:用正弦曲线直观的表示正弦交流电的表示方法。
根据波形图,可以写出三要素,反之也可以。
(如图所示)图像表示法是表示正弦交流电最形象的表示法。
3.相量表示法:为了分析正弦交流电路时计算的方便,我们人为引入了正弦交流电的相量表示法。
复数正弦量复数复数表示正弦量,这种复数叫做正弦量的“相量”用 表示。
用复数画的向量图称“相量图”。
只有正弦交流电路才应用相量法。
)(b a A 22长度+=)(a b tg 1幅角-=有效值:初相角角度:有效值模数:初相位幅角:I,E ,U A )30t ωsin(1002i e 100I 0130J 10+=⇒= V )45t ωsin(2202u e 220U 0145J 10-=⇒=-A)120t ωsin(502i 20501I 0202+=⇒= tV ωsin 3802u 380U 22=⇒=相量形式是当频率一定时,正弦量瞬时值表达式的代表符。
所以,采用相量法后,交流电路和直流电路中的定律和公式在形式上是相似的。
所不同的是,交流电在计算时应按复数运算法则进行。
二、 应用举例应用一:相量表示法应用分析:相量形式:用复数的极坐标形式来表示交流量正弦量可以用振幅相量或有效值相量表示,但通常用有效值相量表示。
有效值相量表示法是用正弦量的有效值做为相量的模(长度大小)、用初相角做为相量的幅角,通式为:e E E ϕ∠= u U U ϕ∠= iI I ϕ∠=相量图形式:把交流电的相量画到复平面中。
(同频率的可画在同一复平面中)例1:写出下列正弦电压的相量(1) .U =10∠0 V(2) .U =10∠/2V (3) .U =10∠-/2V(4) .U =10∠-3/4 V 举一反三:如图所示为两个同频率的正弦交流电压u 1、u 2的波形,求u 1、u 2的解析式和相量形式,并画出相量图。
高中物理交流电知识点
高中物理交流电知识点在高中物理中,交流电是一个重要的知识点。
它不仅在理论上具有一定的深度和复杂性,而且在实际生活中有着广泛的应用。
接下来,让我们一起深入了解一下高中物理交流电的相关知识。
一、交流电的基本概念交流电,顾名思义,是指电流的大小和方向随时间周期性变化的电流。
与直流电不同,直流电的电流方向始终保持不变。
在交流电中,电流完成一次周期性变化所需要的时间称为周期,用 T 表示,单位通常是秒(s)。
而交流电在 1 秒钟内完成周期性变化的次数称为频率,用 f 表示,单位是赫兹(Hz)。
周期和频率的关系是:f = 1/T 。
我国民用交流电的频率是 50Hz ,周期为 002 秒。
这意味着电流的方向和大小在每 002 秒就会完成一次周期性的变化。
二、交流电的产生交流电通常是通过交流发电机产生的。
交流发电机的主要部件是电枢和磁极。
电枢在磁场中旋转,切割磁感线,从而产生感应电动势。
由于电枢旋转时,切割磁感线的方向不断变化,所以产生的感应电动势的方向也随之周期性变化,从而形成了交流电。
在正弦式交流电中,感应电动势的大小可以用公式 E =nBSωsinωt来表示。
其中,n 是线圈的匝数,B 是磁感应强度,S 是线圈的面积,ω 是角速度。
三、交流电的图像交流电的变化规律可以用图像来直观地表示。
最常见的是正弦交流电的图像,它是一条正弦曲线。
在图像中,横坐标表示时间 t ,纵坐标表示电流 i 或电压 u 。
通过图像,我们可以清楚地看到交流电的周期性变化,包括最大值、最小值、周期和相位等信息。
四、交流电的表达式正弦交流电的电流和电压可以用以下表达式来表示:电流:i = Iₘsin(ωt +φ₁)电压:u = Uₘsin(ωt +φ₂)其中,Iₘ和 Uₘ分别是电流和电压的最大值,也称为峰值;ω 是角频率,ω =2πf ;φ₁和φ₂分别是电流和电压的初相位。
五、交流电的有效值由于交流电的大小和方向不断变化,为了方便衡量交流电的做功能力,引入了有效值的概念。
交流电路
第一部分 电工基础知识
第3章 正弦交流电路
3.1 正弦电压与电流 3.2 3.3 3.4 3.5 正弦量的相量表示法 电阻元件、 电阻元件、电感元件与电容元件 电阻元件的交流电路 电感元件的交流电路
3.6 电容元件的交流电路
第一部分 电工基础知识
第3章 正弦交流电路
3.7 电阻、电感与电容串联的交流电路 电阻、
A = a + jb
2.三角式 三角式
A = A (cos θ + j sin θ )
3.指数式 4.极坐标式 指数式 极坐标式
A = A e jθ = A ∠θ
3.2 正弦量的相量表示法
乘除运算
A1=a1+jb1 A2=a2+jb2
1.代数式 代数式
A = a + jb
A1 = A1 ∠θ 1
A1 = A1 ∠θ 1 A2 = A2 ∠θ 2
Ri 2dt = RI 2T ∫
0 T
i = I m sinωt
T
Im I= 2
1 2 I= I m Im I= 2 Um U= 2
Em E= 2
上式即为有效值与幅值的关系。 上式即为有效值与幅值的关系。常用有 效值来表示正弦交流量的大小。 效值来表示正弦交流量的大小。 [例3.1.2]已知 u = 311sin314tV ,试求电压 例 已知 有效值U。
电工电子技术
第一部分 电工基础知识
第一部分 电工基础知识
第 3 章 正 弦 交 流 电 路
正弦交流电路是指含有正弦电源, 正弦交流电路是指含有正弦电源,所 产生的电压和电流都按正弦规律变化的 电路。 电路 。 日常生活和生产实践中接触的大 多为正弦交流电, 如照明灯、 多为正弦交流电 , 如照明灯 、 电动机拖 动等。 动等 。 正弦交流电路比直流电路复杂得 分析时常使用相量法。 多 ,分析时常使用相量法。
高中物理交流电路知识
高中物理交流电路知识
交流电路在高中物理中是非常重要的一个知识点。
以下是关于交流电路方面的一些基础知识:
1. 交流电的定义
交流电是指电流的方向和大小随时间而改变的电流。
在一个完整的周期内,电流的方向将被反转数次。
2. 交流电压
交流电压在时间轴上呈现出正弦波的形态,它的峰值是电压的最大值。
通常情况下,我们用有效值来描述电压。
有效值是在一个周期内能产生相同功率的直流电的电压值。
3. 电阻、电感和电容
电阻、电感和电容是交流电路中的三个基本元件。
电阻用来限制电流的通过,电感则能够产生磁场,降低电流的大小,而电容则能够存储电荷,使电流的相位前后移动。
4. 电路中的相位差
当交流电通过电感和电容时,它们会发生相位差,即电流和电压的波形不再是完全相位相同的。
这种相位差对于电路的性质有很大的影响,因此在分析交流电路时,需要考虑相位差。
5. 交流电路的重要参数
交流电路中的重要参数包括电流和电压的幅值和相位差。
此外,
交流电路中的功率也是一个非常关键的参数,它可以告诉我们电路的能耗情况,以及电路是否有效地转换电能。
以上是高中物理中关于交流电路的一些基础知识。
在实际应用中,交流电路经常被用来进行信号传输、电力传输等方面。
因此,交流电路的学习具有非常广泛的应用前景。
电工交流知识点总结
电工交流知识点总结电工交流知识是电气工程技术领域中非常重要的一部分,涉及到电力系统的运行、维护和故障排除等方面。
在这篇文章中,我将就交流电工知识做一个较为全面的总结,包括交流电基础知识、交流电路分析、交流电机、变压器、电力系统等内容。
希望这篇文章能够帮助读者更全面地了解电工交流知识。
一、交流电基础知识1. 交流电的概念交流电是指电流方向和大小周期性地发生变化的电流。
在交流电路中,电流的方向和大小都是周期性地变化。
2. 交流电的特点交流电具有周期性、频率、幅值和相位的特点。
周期性是指电流在单位时间内完成一个完整的周期性变化;频率是指交流电的周期数;幅值是指电流的最大值;相位是指交流电的相位差。
3. 交流电的表示方式交流电可以用正弦函数表示,即i(t)=I_msin(ωt+φ),其中i(t)为时刻t的电流值,I_m为最大电流值,ω为角频率,φ为相位角。
4. 交流电的参数交流电的参数主要包括电压、电流、频率、相位等。
在交流电路中,这些参数的变化会对电路的性能产生影响。
5. 交流电的三相电源在工业生产中,常常会使用三相交流电源。
三相电源是指由三路交流电组成的电源,它比单相电源更加稳定和高效。
二、交流电路分析1. 交流电路的基本元件交流电路的基本元件包括电阻、电感和电容。
在交流电路中,这些元件的特性会影响电路的性能。
2. 交流电路中的电压和电流关系在交流电路中,电压和电流的关系可以用复数表示,即U=I_z,其中U为电压,I为电流,z为阻抗。
3. 交流电路中的频率响应交流电路的频率响应是指交流电路对不同频率交流电的响应特性。
频率响应的研究对于电路设计和分析非常重要。
4. 交流电路中的功率分析在交流电路中,功率的分析是非常重要的。
交流电路中的功率包括有功功率和无功功率,它们对电路性能有重要影响。
5. 交流电路中的谐振现象在交流电路中,谐振现象是指电路对特定频率的交流电呈现共振现象。
谐振在无线通信、电路滤波等方面有重要应用。
交流电的基础知识
i sin 1000 t 30
I m 1A 1000 rad/s 1000 f 159 Hz 2 2 1 I 0.707A 2
初相位:
30
二 、 交流电路的功率和功率因数
电阻元件在交直流电路中都是限制电流的,从电 源取用能量,在这里就是电阻元件从电源取用电 能而转换为热能,这是一种不可逆的能量转换过 程,定义为有功功率。 电感元件和电容元件都是储能元件,它们与电源 间进行能量互换,是工作所需,但这对电源来说, 也是一种负担,对储能元件本身说,没有消耗能 量,故将往返于电源与储能元件之间的功率命名 为无功功率。
周期为: T = 0.02秒
3.
电角速度(角频率ω ) 每秒变化的弧度
ω 单位:(弧度/秒) ∵ ∴
2 2f 2 3.14 50 314弧 度 / 秒 T
f = 50HZ
正弦波特征量之三 -- 初相位
1). 相位(又称相位角):
表示正弦量进程的物理量. 上解析式中(ωt+φ)称为正弦量的相
电动势 电 流
i I m sin( t i )
t2
π
2
π
ωt
表达式各部分的含义 电动势 瞬时值 正弦值 角频率 初相角
e Em si n( t e )
最大值 相位
i I m sin t
Im
i
t
Im
: 电流最大值
特征量:
: 角频率(弧度/秒)
: 初相角
位, 它表明周期运动中处于什么状态和位置的一个量(用电度角φ或θ).相
位一般是指两个同频率波形,过零点的时间差。
例.
当 (t ) 90,
企业 配用电 交流电基础知识
企业配用电交流电基础知识
企业配用电中的交流电基础知识包括以下几个方面:
1. 波形与平均值:交流电的波形通常为正弦曲线,在一个周期内的运行平均值为零。
这意味着在一个完整的电流周期内,电流的方向和大小都会发生变化。
2. 峰值和有效值:正弦交流电的峰值与振幅相对应,表示电流的最大值。
有效值大小则由相同时间内产生相当焦耳热的直流电的大小来等效。
市电220V表示的是交流电的均方根值,其峰值为311V。
3. 功率振荡:在特定条件下,如使用单相电连接纯电阻负载时,功率(P)的振荡频率是电压(V)频率的两倍。
这意味着使用50Hz或60Hz单相电时,电器的输出功率会以100Hz 或120Hz振荡。
4. 相位:三相交流电输电时只有三条火线,供电给客户时有三条火线和中线。
三条火线上的正弦波各有120°相位差,这使得三个功率相加是稳定的。
单相交流电通常用于一般住宅及商业楼宇,其电缆有一条火线和一条中线。
5. 电流:电流的大小称为电流强度(简称电流),是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。
电流的单位是安培(A),常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)。
6. 电子元件:在电路中,电阻、电容和电感是最基础的元件。
电阻限制电流,起到保护电路的作用;电容可以将电能转化为其他形式的能并存储起来;电感则可以把电能转化成磁能并存储起来,主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用。
以上就是企业配用电中的交流电基础知识,如需了解更多信息,建议咨询电力工程师或查阅电力工程相关书籍文献。
交流电基本知识
交流电基本知识一、交流电的基本概念大小和方向都随时间作周期性变化的电压和电流,分别叫交流电压和交流电流,统称交流电。
按正弦规律变化的交流电叫做正弦交流电。
大小和方向不随时间变化的电压和电流分别叫做直流电压和直流电流,统称为直流电。
如直流发电机、蓄电池等。
二、正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值瞬时值:正弦交流电在某一瞬间的数值称为瞬时值。
最大值:正弦交流电在一个周期中所出现的最大瞬时值称为最大值。
有效值:交流电的有效值是指在热效应上同它相当的直流值。
正弦交流电的有效值等于最大值的21倍。
平均值:正弦交流电在正半周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平均值。
三、交流电的周期和频率及角频率1、周期和频率周期:交流电每交变一次所需的时间,通常用T 表示,单位是秒。
频率:每秒内交流电交变的周期数或次数叫做频率,用f 表示,单位是赫兹。
周期和频率互为倒数,即:fT 1= 我国工业上使用的正弦交流电的频率为50Hz, 习惯上称为工频。
2、角频率正弦交流电表达式中的t ω项中,通常称为角频率或角速度。
它表示交流电每秒钟内变化的角度。
四、正弦交流电的三种表示方法正弦交流电常用的表示方法有:解析法、图形法和矢量法三种。
1、用一个数字子来表示交流电的方法称为解析法。
2、用波形图来表示交流电的方法叫图形法,也叫曲线图法。
3、用矢量来表示交流电的方法叫矢量法。
这是一种能比较简便直观的表示交流电的方法。
五、三相交流电源1、基本知识概括的说,三相交流电是三相交流发电机产生,经三相输电线输送到各地的对称电源。
三相电源对外输出的为E u 、E v 、E w 三个电动势,三者之间的关系为:大小相等、频率相同、相位上互差120°。
三相电动势达到最大值的先后次序叫相序。
正序为U-V-W-U ;反之为逆序。
常用黄、绿、红三色分别表示U 、V 、W 三相。
2、三相电源的联结电力系统的负载分为两大类,一类是单相负载,如照明等。
交流电的基础知识
以不能用。
精品PPT
3、正弦量的相位、初相位和相位差
i = 2I sinw t
w ( t )为正弦波的相位角或相位,表示了正弦量的变化进程。 : t = 0 时的相位,称为初相位或初相角。
i
wt
图中 0
说明: 给出了观察正弦波的起点或参考点,
常用于描述多个精正品PP弦T 波相互间的关系。
1
2
反
相 位
2
i1
i2
精品PPT
= =
t1
2
i1 和 i2反相
三相交流电路:三种电压初相位各差120。
uA uB uC
wt
精品PPT
(重点)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。
因此把最大值、角频率、和初相位称为正 弦交流电的三要素。
最大值
瞬时值
u
Um
U
T
f =波形个数
在效值
1S
t
T
=
1
f
精品PPT
问题与讨论
若购得一台耐压为 300V 的电器,是否可用于
220V 的线路上?
~ 220V
电器 最高耐压 =300V
有效值 U = 220V
电源电压
最大值 Um = 2 220V = 311V
该用电器最高耐压低于电源电压的最大值,所
* 无线通讯频率: 30 kHz - 3×104 MHz
精品PPT
周期与频率的关系:
T
=
1
f
1S
0.02s T
共50次(f )
角频率ω: 单位时间内变化的弧度数。(相当于角速度)
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交流电基础知识要点
稍微懂些电工基础的朋友都知道,我国使用的是交流电,一般频率是
50Hz。
我们常见的电灯、电动机等使用的都是交流电。
说起为什么要采用交流电?大家的回答无非是:在以往的技术条件下,交流电比直流电更有效率。
但真的只有这么简单吗?其实,交流电与
直流电一直在PK,这还真不是一两句就能解释的!
下面就看看老帕是怎么回答的吧!
一项发明,在历史长河中是否具有生命力,取决于它的实用价值。
例
如拉链,被誉为最伟大的发明,其道理也基于此。
我们知道,电能包括发电、输送电、配电和用电四大过程。
1.发电和输送电的升压和降压
在发电和输送电的过程中,有一个关键的设备,就是变压器。
为何要
用变压器来改变电压?
我们知道,电能的传输导线是具有电阻的,传输导线所消耗的电能功
率Pline为:
Pline=I²R。
这里的I就是流过导线的电流。
可见,为了减小线路损耗,就要减小电流。
事实上,输送电消耗掉的
电能,占总发电电能的比例不可小觑。
减小输送电的线路损耗,有很
大的意义。
要减小电流,最方便的就是利用变压器。
如果我们忽略掉变压器的各
种损耗,例如铁损、铜损等等,则变压器两侧的功率基本相等。
把变
压器某侧的电压升高,该侧的电流自然就减小了。
不过,变压器只能工作在交流电路中,不能工作在直流状态下。
我们来看变压器的工作原理:
忽略变压器的损耗,则有:
U1I1=U2I2
K=U1/U2=I2/I1
在这里,U1和I1是变压器一次侧的电压和电流,U2和I2是变压器二
次侧的电压和电流,K是变比。
我们看到,只要把U2提高,则I2自然就小了,于是在输配电线路的
起始端,我们把电压给升高,在输配电线路的末端,我们再把电压给
降下来。
这样就减小了线路损耗。
交流传输线上的高压电和超高压电
其用途就在于此。
我们看到,利用变压器,交流电压的高低变换何其方便。
但直流电可以升压吗?当然可以,但相对交流升压来说,要麻烦很多,且成本要高很多。
除非是长距离输送电,否则不上算。
可见,在发电和输送电中,交流电比直流电要方便很多,成本也低廉
很多。
不过,也不是说直流就没有优势。
交流线路电阻与直流相比,还多了
趋肤效应和邻近效应,因此同样的导线,交流线路电阻大于直流线路
电阻。
换句话说,交流的线路损耗大于直流的线路损耗。
也因此,采
用直流长距离输送电,也是人们追求的目标之一。
我国在这方面走在世界前列,我国的世界首条±800kV的直流输电线路正在平稳高效安全地运行中。
2.配电方面的问题
在输送电的末端,需要分配电能,这就需要使用配电电器。
配电电器
的主要元件是各类隔离开关和断路器。
对于开关电器来说,灭弧是个大问题。
电弧会烧蚀触头,产生巨大的热冲击,严重影响到开关设备的稳定工作。
交流电和直流电相比,每个周波有两次过零,而过零时,电弧也自动熄灭,所以交流电器的灭弧能力强于直流电器。
有一个参数,它描述的是电弧熄灭后电弧介质气体的恢复过程和恢复强度,用Ujf来表达;另外一个参数,它描述的是电弧熄灭后,电压上升过程和强度,用Uhf来表达。
所谓介质气体的恢复,指的是气体从电弧的等离子状态恢复为正常气体状态,显然,它与时间有关,也与气体性质有关。
如果:Ujf>Uhf
也即,介质恢复强度大于电压恢复强度,则电弧将不会不重新燃烧。
上图中,在时刻0,交流电弧过零熄灭。
但过零后,Ujf2小于Uhf,所以交流电弧重燃;Ujf1>Uhf,所以交流电弧不再重燃,并且彻底地熄灭。
不过,直流电弧可没这么好,它根本就不会过零。
我们看下图:
上图是GIS复合开关,一般用于高压配电网。
GIS看起来象一只只的锅炉,大筒子里就是开关,开关周围充满了六氟化硫气体。
六氟化硫气体的特点是分子量大,非常稳定,绝缘性能特别好,所以用来在高压电器中加强灭弧,提高Ujf。
不过,六氟化硫是温室气体。
因此人们期望能找到一种气体替代它。
真空就是一种好办法。
可见灭弧是多么重要的一件事。
在这方面,直流电比交流电要逊色多了。
因此,同样的开关电器,用在直流就必须降容。
为了改善直流开关电器的灭弧能力,人们在电弧烧蚀的材料中镀上一层特种膜,在高温烧烤下,能释放出类似六氟化硫的气体,以此提高介质恢复强度。
3.用电电器方面
在用电电器方面,最典型的就是交流鼠笼式异步电动机了。
相对直流电机,它价格低廉,工作可靠,性能稳定,也无须更换碳刷。
因此,直流电机完全比不上交流电机的方便、实用和可靠,直流电机的应用面也要小很多。
不可否认的是,直流电机的调速性能良好,但自从有了变频器,交流电机的调速问题也解决了,直流电机的优点也被削弱了。
4.电源变换方面
交流电变成直流电,十分方便,采用整流电路就可以了。
但直流电要变成交流电,需要配套逆变器,相对麻烦得多。
以上简单地说明了交流电的优点。
不过,直流电的稳定是不可否认的。
因此在配电室里,6到10kV配电设备的工作电源都是用直流电来实现的。
至于居家配电,我们已经知晓,当然是以交流电为主了。