电路分析基础三相电路..
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2024年新版电工电子技术教案完整版
2024年新版电工电子技术教案完整版一、教学内容本教案依据2024年新版《电工电子技术》教材第3章“电路分析基础”展开，具体内容包括：3.1节电路基本概念，3.2节电路分析方法，3.3节交流电路分析，3.4节三相电路。
二、教学目标1. 掌握电路基本概念，如电压、电流、电阻、功率等，并了解它们之间的关系。
2. 学会使用基本的电路分析方法，如串联、并联、混联等。
3. 能够对交流电路进行分析，理解阻抗、相位等概念。
三、教学难点与重点教学难点：交流电路分析，特别是阻抗和相位的概念。
教学重点：电路基本概念的理解，电路分析方法的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电路演示板、示波器、信号发生器、电阻、电容、电感等元件。
2. 学具：电路实验箱、万用表、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示一些实际生活中的电路图，引发学生对电路分析的兴趣。
2. 理论讲解：(1) 介绍电路基本概念，如电压、电流、电阻等。
(2) 讲解电路分析方法，如串联、并联、混联等。
(3) 引入交流电路，解释阻抗、相位等概念。
3. 实践情景引入：(1) 搭建串联电路，测量电压、电流，计算电阻。
(2) 搭建并联电路，测量电压、电流，计算总电阻。
(3) 搭建交流电路，观察阻抗、相位的变化。
4. 例题讲解：结合教材例题，讲解电路分析方法的应用。
5. 随堂练习：布置一些电路分析题目，让学生当堂完成。
六、板书设计1. 电路基本概念：电压、电流、电阻、功率。
2. 电路分析方法：串联、并联、混联。
3. 交流电路分析：阻抗、相位。
七、作业设计1. 作业题目：(1) 计算给定串联电路的电阻、电流、电压。
(2) 计算给定并联电路的总电阻、电流、电压。
(3) 分析给定交流电路的阻抗、相位。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学过程中，学生对于交流电路分析部分掌握不够扎实，需要加强练习。
2. 拓展延伸：布置一道综合性的电路分析题目，要求学生结合所学知识，进行深入探讨。
电路分析基础 课题五 三相交流电路分析
对称三相电源的相量图和波形图
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）中三个正弦量的瞬时值之和为零。
♕通常三相发电机产生的都是对称三相电源。 三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为相序。在图5-2中，三相电压到达振幅值的顺序为uA、uB 、uC，其相序为A—B—C—A。对于三相电压其相序为A—B—C—A的称为顺相序，简称顺序或正序。当电枢 顺时针旋转时，三相电压达到振幅值按uA—uC—uB—uA的顺序循环出现，这时三相电动势的相序A—C—B— A称为逆相序，简称逆序或负序。工程上通用的相序是顺相序，如果不加说明，都是指的这种相序。
课题五 三相交流电路分析
项目导入 生产车间供电电路
项目描述
我国绝大多数家庭照明的电气设备用的都是“220V，50Hz”的单相正弦交流电，房 间内的灯和其他用电设备都并联在220V的线路上面；大功率电器，如中央空调、烤箱 和洗碗机等，都接在380V的电源线上。供电部门一般通过12000V的输电线路，将电 能输送到用户附近，再通过降压变压器获得220V/380V交流电。一个小区或者一栋大 楼一般均匀分配给三部分用户，以获得基本对称的三相负载。
一个三相电源发出的总无功功率等于电源每相发出的无功功率的和，即：Q=QA+QB+QC 每相负载的无功功率等于相电压乘以负载相电流及其夹角的正弦，即： QP UPIPsin
三相交流发电机的示意图
♔三相电源之间一定是对称的，这是人为设计的结果。
每相绕组的端点A、B、C作为绕组的起端，称做“相头”；而端点X、Y、Z当做绕组的末端，称做“相 尾”。三个相头之间（或三个相尾之间）在空间上彼此相隔120°。电枢表面的磁感应强度沿圆周做正弦分布， 它的方向与圆柱表面垂直。在发电机的绕组内，规定每相电源的正极性分别标记为A、B、C，负极性分别标记 为 X、Y、Z。当电枢逆时针方向等速旋转时，各绕组内感应出频率相同、振幅值相同、相位相差120°的电动势 （或电压源），这三个电动势称为对称三相电动势（或对称三相电源）。
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）中三个正弦量的瞬时值之和为零。
♕通常三相发电机产生的都是对称三相电源。 三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为相序。在图5-2中，三相电压到达振幅值的顺序为uA、uB 、uC，其相序为A—B—C—A。对于三相电压其相序为A—B—C—A的称为顺相序，简称顺序或正序。当电枢 顺时针旋转时，三相电压达到振幅值按uA—uC—uB—uA的顺序循环出现，这时三相电动势的相序A—C—B— A称为逆相序，简称逆序或负序。工程上通用的相序是顺相序，如果不加说明，都是指的这种相序。
课题五 三相交流电路分析
项目导入 生产车间供电电路
项目描述
我国绝大多数家庭照明的电气设备用的都是“220V，50Hz”的单相正弦交流电，房 间内的灯和其他用电设备都并联在220V的线路上面；大功率电器，如中央空调、烤箱 和洗碗机等，都接在380V的电源线上。供电部门一般通过12000V的输电线路，将电 能输送到用户附近，再通过降压变压器获得220V/380V交流电。一个小区或者一栋大 楼一般均匀分配给三部分用户，以获得基本对称的三相负载。
一个三相电源发出的总无功功率等于电源每相发出的无功功率的和，即：Q=QA+QB+QC 每相负载的无功功率等于相电压乘以负载相电流及其夹角的正弦，即： QP UPIPsin
三相交流发电机的示意图
♔三相电源之间一定是对称的，这是人为设计的结果。
每相绕组的端点A、B、C作为绕组的起端，称做“相头”；而端点X、Y、Z当做绕组的末端，称做“相 尾”。三个相头之间（或三个相尾之间）在空间上彼此相隔120°。电枢表面的磁感应强度沿圆周做正弦分布， 它的方向与圆柱表面垂直。在发电机的绕组内，规定每相电源的正极性分别标记为A、B、C，负极性分别标记 为 X、Y、Z。当电枢逆时针方向等速旋转时，各绕组内感应出频率相同、振幅值相同、相位相差120°的电动势 （或电压源），这三个电动势称为对称三相电动势（或对称三相电源）。
电路分析基础学习指导
i(t)=I0+I1mcos(ωt+ψi1)+I2mcos(ω2t+ψi2)+…
v(t)=V0+V1mcos(ωt+ψv1)+V2mcos(ω2t+ψv2)+…
电流有效值 ；电压有效值
平均功率：P=I0V0+I1V1cos(ψv1–ψi1)+I2V2cos(ψv2–ψi2)+…
二、电路方法概述：
1.对于简单电路可直接利用元件VCR、及KCL、KVL定律求解，一般单电源电路往往属于简单电路。
电路分析根底学习指导
一、主要容提要
1.
元件符号
VCR表达式
阻抗
导纳
瞬时
直流
正弦稳态
v=iR
V=IR
R
短路
jωL
开路
jωC
注：⑴VCR采用非关联方向时，表达式要加"–〞。
⑵三种元件电流与电压相位关系—电阻：vi同向；电感：i滞后v90°；电容：i超前v90°。
2.电源与受控电源
⑴电压源与受控电压源
说明：理想电压源的电流由外电路确定。而实际电源的模型中R0为阻，表示耗能，越小效果越好。
3.Vab=？
解 可用两种方法解。
⑴2个电流源并联电阻模型等效为电压源模型，如图题3〔b〕
则有
43;R2+R3〕I3–IS1R1–IS2R2=0
4.计算各元件功率。
解 注意以下两点
⑴功率平衡；
⑵流过理想电压源的电流如何求。
5.计算单口N的VCR，当端口电压v=10V时，计算其功率，说明是吸收还是产生？
解 该类问题的求解最正确方法是利用戴维南等效电路。
⑴计算端口开路电压求vOC:因为端口开路，I=0，故受控电流源开路，所以 。
v(t)=V0+V1mcos(ωt+ψv1)+V2mcos(ω2t+ψv2)+…
电流有效值 ；电压有效值
平均功率：P=I0V0+I1V1cos(ψv1–ψi1)+I2V2cos(ψv2–ψi2)+…
二、电路方法概述：
1.对于简单电路可直接利用元件VCR、及KCL、KVL定律求解，一般单电源电路往往属于简单电路。
电路分析根底学习指导
一、主要容提要
1.
元件符号
VCR表达式
阻抗
导纳
瞬时
直流
正弦稳态
v=iR
V=IR
R
短路
jωL
开路
jωC
注：⑴VCR采用非关联方向时，表达式要加"–〞。
⑵三种元件电流与电压相位关系—电阻：vi同向；电感：i滞后v90°；电容：i超前v90°。
2.电源与受控电源
⑴电压源与受控电压源
说明：理想电压源的电流由外电路确定。而实际电源的模型中R0为阻，表示耗能，越小效果越好。
3.Vab=？
解 可用两种方法解。
⑴2个电流源并联电阻模型等效为电压源模型，如图题3〔b〕
则有
43;R2+R3〕I3–IS1R1–IS2R2=0
4.计算各元件功率。
解 注意以下两点
⑴功率平衡；
⑵流过理想电压源的电流如何求。
5.计算单口N的VCR，当端口电压v=10V时，计算其功率，说明是吸收还是产生？
解 该类问题的求解最正确方法是利用戴维南等效电路。
⑴计算端口开路电压求vOC:因为端口开路，I=0，故受控电流源开路，所以 。
电路分析基础三相电路
2/3/2022
练 习题
1. 有一对称三相负载，试比较下列两种情况下通过各相负载 的相电流和线电流：
（1）连接成星形接于线电压为380V的对称三相电源； （2）连接成三角形后接于线电压为220V的对称三相电源。 2. 对称三相负载的阻抗为Z＝6＋j8Ω，电路的线电压为380V ，当它们作三角形连接时，求三相负载中的相电流和线电流。
2/3/2022
7.2 三相负载
三相负载是指需与三相电源连接才能正常工作的用电设备。三相负
载的连接方式也有：星形（Y）和三角形（ Δ ）两种。
7.2.1 三相负载的两种连接方式
这是常见三相负载的连接方式。其中图（a）是三相四线制Y接； 图（b）是三相三线制Y接；图（c）是三相三线制Δ接 。
2/3/2022
AB
IB
-ICA
IA
即：线、相电流的数量关系为：
相位上，线电流滞后相电流30°。
对称三相负载三角接时，总有UP＝UL、 UL＝1.732UP
2/3/2022
三
路举
1. 有一对称三相负载，每相电阻R＝4Ω，电感XL＝3Ω，连成星形接 于线电压为380V的对称三相电源上，求其相电流和中线电流。
因负载为星形连接，所以负载端电压等于电源相电压220V ，设uAB为参考相量，则：
A
中线断开，且一层楼发生短路故
障，此时B、C两相照明负载均与 N
A相构成通路，因此B、C两相负
载电压实际为电源线电压，是它
们额定工作电压的1.732倍，B、
C两相负载会因过压而损坏！
B
C
一层楼
二层楼
...
...
...
三层楼
照明电路安装时虽然对称，实际工作时往往不对称
练 习题
1. 有一对称三相负载，试比较下列两种情况下通过各相负载 的相电流和线电流：
（1）连接成星形接于线电压为380V的对称三相电源； （2）连接成三角形后接于线电压为220V的对称三相电源。 2. 对称三相负载的阻抗为Z＝6＋j8Ω，电路的线电压为380V ，当它们作三角形连接时，求三相负载中的相电流和线电流。
2/3/2022
7.2 三相负载
三相负载是指需与三相电源连接才能正常工作的用电设备。三相负
载的连接方式也有：星形（Y）和三角形（ Δ ）两种。
7.2.1 三相负载的两种连接方式
这是常见三相负载的连接方式。其中图（a）是三相四线制Y接； 图（b）是三相三线制Y接；图（c）是三相三线制Δ接 。
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AB
IB
-ICA
IA
即：线、相电流的数量关系为：
相位上，线电流滞后相电流30°。
对称三相负载三角接时，总有UP＝UL、 UL＝1.732UP
2/3/2022
三
路举
1. 有一对称三相负载，每相电阻R＝4Ω，电感XL＝3Ω，连成星形接 于线电压为380V的对称三相电源上，求其相电流和中线电流。
因负载为星形连接，所以负载端电压等于电源相电压220V ，设uAB为参考相量，则：
A
中线断开，且一层楼发生短路故
障，此时B、C两相照明负载均与 N
A相构成通路，因此B、C两相负
载电压实际为电源线电压，是它
们额定工作电压的1.732倍，B、
C两相负载会因过压而损坏！
B
C
一层楼
二层楼
...
...
...
三层楼
照明电路安装时虽然对称，实际工作时往往不对称
《电路分析基础(第三版)
三相电源的表示方法
三相电源可以用相电压、线电压和相量来表 示。相电压是指各相与中性点之间的电压， 线电压是指任意两相之间的电压。相量是一 种复数表示方法，可以方便地表示三相电压 和电流。
三相负载
三相负载的分类
三相负载可以分为三相平衡负载和三相不平衡负载。 三相平衡负载是指三相的阻抗相等，如三相电阻炉； 三相不平衡负载是指三相的阻抗不等，如电动机。
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律之一，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，对于任意一个封闭的电路，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；基尔霍夫电 压定律指出，对于任意一个封闭的电路，绕行一周的总电压降为零。这两个定律是分析电路的基本依据，可以解 决各种复杂的电路问题。
详细描述
电压源能够在其两端维持一个恒定的电压值，而与流过它的电流无关。电流源则能够在其输出端维持 一个恒定的电流值，而与其两端的电压无关。这两种电源模型在电路分析和设计中具有重要应用。
04
电容与电感
电容元件
01
02
03
04
电容元件
是容纳电荷的元件，其基本特 性是隔直流通交Байду номын сангаас。
电容的种类
包括固定电容、可变电容和电 解电容等。
重要概念
初始值、稳态值、时间常数等。
二阶电路的暂态分析
二阶电路
由两个储能元件（一个电感和一个电容）和一个电阻组成的电路。
分析方法
采用二阶微分方程描述二阶电路的暂态过程，通过求解微分方程得 到电路中各元件的电压和电流。
重要概念
固有频率、阻尼比等。
08
磁路与变压器
电路分析基础(第二版) 曾令琴 人民邮电出版社 课后答案 指导与解答7 课后答案【khdaw_lxywyl】
u C (t ) 的表达式。 （3）作相量图。
U A 220/ 90 )V， U C 220/ 150 )V
u A (t ) 220 2 sin(t 90)V u B (t ) 220 2 sin(t 30)V
91
②根据相量与正弦量之间的对应关系可得
aw
I
2 220 0.5 2 12
393A
UA
②根据相量图分析可知，当两相接反时，同样使得电源回 路的总电压为 2 倍的电源相电压，因此电源回路的电流与一相 接反时相同。由于电源作Δ接时，其内阻抗通常很小，若电源 回路中产生这么大的环电流，显然是电源内阻所不能承受的， 因此在电源作△连接时，绝不允许上述两种情况发生。
（2）为什么三相电动机的电源可用三相三线制，而三相照明电源则必须用三相四线制?
解析：三相电动机是对称三相负载，中线不起作用，因此采用三相三线制即可；而三相
aw
Ul 3Z P
94
UP 1
Ul
案
网
连接，转动后再改成△连接。试求 Y 接起动和直接做△连接起动两种情况的线电流的比值。
.c o
m
7.4 三相电路的功率
w. kh d
I l 3I P 3U l ZP
两种情况下线电流的比值为
I lY I PY
3 ZP
Ul
△连接时，实际加在各相负载两端的电压是电源线电压，因此
I l I lY
3U l 3U l 3Z P ZP 3 Ul ZP Ul 3Z P
即直接做△连接起动和 Y 接降压起动这两种情况下线电流的比值是 3。
U BC
B
1、学习指导 （1）三相负载的 Y 接
电路分析基础第6章 三相交流电路
据基尔霍夫定律可得，中线电流等于零，即
I NI UI VI W0
(6-13)
如果此时把中线去掉，只用三根线连接电源和负载，则
为三相三线制电路(Y-Y)。工业生产上所用的三相负载(如三
相电动机、三相电炉等)通常情况下都是对称的，可用三相
三线制电路供电。但是，如果三相负载不对称，中线中就会
有电流通过，此时中线不能除去，否则会造成负载上三相电
第6章三相交流电路
第6章 三相交流电路
6.1 三相电源 6.2 三相负载的连接 6.3 三相电路的功率 本章小结 阅读材料：安全用电常识 实验10 三相交流电路电压、电流的测量
1
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
20
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
三相四线制供电系统可输送两种电压：一种是相线与中 线之间的电压UU、UV、UW，称为相电压；另一种是相线与 相线之间的电压UUV、UVW、UWU
9
第6章三相交流电路
如图6-3(b)所示，通常规定相电压的参考方向从始端指 向末端(从相线指向中线)，线电压的参考方向规定为由下标 中的前一字母指向后一字母，例如UUV，则是由U端指向V 端。由图6-3(b)可知，各线电压与相电压之间的关系为
(2)流过每相负载的电流称为相电流，有效值IP。各相电
《电路分析基础》三相电源
§8-1 三相电源
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
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UBC UB UCA UC
－ ＋
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B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
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U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
电路分析基础课程标准.
课程标准课程名称：电路分析基础课程代码：05001适用专业：应用电子技术、通信技术学时：64学分：4制订人：审核：《电路分析基础》学习领域（课程）标准一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位《电路分析基础》是面向应电类、通信类专业的学生开设一门专业技术基础课程，是以满足社会发展需求为目的，以科学分析学院办学定位为前提，通过专业岗位群进行分析调查，形成的一门基于工作过程导向的工学结合的学习领域课程。
该课程是在一年级第一学期开设，是应用电子专业和通信专业的一门主干课程，因而是最重要也是最现行的职业基础课，是为后续课程奠定基础的起点。
在教学中要根据高职学生的知识基础及就业岗位需求组织教学内容，同时采取适宜的教学方法，教、学、练一体化，注重理论与实践的融合，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。
进一步提高学生综合素质，增强适应职业变化的能力，为继续学习打下基础。
（二）设计思路本课程以应电、通信专业学生的就业为导向，根据行业专家对专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以本专业共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中电工技能要求，确定本课程的项目模块和课程内容。
按照认识课程、认识电路、变压器使用与维护、白炽灯、日光灯的安装与维修、认识动态电路、供电与用电等具体实践过程安排学习项目，使学生掌握电工技能的基本操作要领。
为了充分体现任务引领、实践导向课程的思想，将本课程项目模块下的教学活动又分解设计成若干任务，以任务为单位组织教学，并以电工仪器仪表、电路设备为载体，按电工工艺要求展开教学，让学生在掌握电工技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，为学生的终身学习打下良好基础。
高职学院课程建设与改革的核心和关键是：合理进行教学设计，建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，提高教学质量，改革教学方法和手段，融“教、学做”为一体，强化学生能力培养。
电路分析基础-三相电路
UP IP cosZ cos(2ωt 2400 Z )
p pa pb pc 3UP IPcosZ P 恒定值
例9-8-4 如图所示三相电路中，Z 10600 Ω，线电压
为正相序，U• ab 45000，试求负载相电流和线电流。
作 业
解：• I ab
•
U ab Z
45000 10600
U P1200
Z Z
UP Z
Z
1200
•••
Ia Ib Ic 0
以相应阻抗；
相电流滞后相应相电压,滞后的角 度为φz ；
相电流为一组对称三相电流。
例9-8-1 对称三相三线制的电压为380V，Y形对称 负载每相阻抗为：Z 10100 Ω，求电流。
例10--1
解：
•
Ua
380
00
22000V
3
•
I b 77.9(900 1200 ) 77.9 2100 A
•
I c 77.9(900 1200 ) 77.9300 A
例9-8-5 对称形联结负载,每相阻抗为 (10 j7.54)Ω, 与
正序形联结电源相接,相电压
•
Ua
220300 V,
解： 试求负载的相电流和线电流。
作 业
•
•
•
U a 220300 V U b 220 900 V，U c 2201500 V
•
•
•
U ab U a U b 220300 220 - 900 381600 V
•
(U ab 3 220(300 300 ) 381600 V)
•
•
I ab
U ab
381600
30.3422.980 A
p pa pb pc 3UP IPcosZ P 恒定值
例9-8-4 如图所示三相电路中，Z 10600 Ω，线电压
为正相序，U• ab 45000，试求负载相电流和线电流。
作 业
解：• I ab
•
U ab Z
45000 10600
U P1200
Z Z
UP Z
Z
1200
•••
Ia Ib Ic 0
以相应阻抗；
相电流滞后相应相电压,滞后的角 度为φz ；
相电流为一组对称三相电流。
例9-8-1 对称三相三线制的电压为380V，Y形对称 负载每相阻抗为：Z 10100 Ω，求电流。
例10--1
解：
•
Ua
380
00
22000V
3
•
I b 77.9(900 1200 ) 77.9 2100 A
•
I c 77.9(900 1200 ) 77.9300 A
例9-8-5 对称形联结负载,每相阻抗为 (10 j7.54)Ω, 与
正序形联结电源相接,相电压
•
Ua
220300 V,
解： 试求负载的相电流和线电流。
作 业
•
•
•
U a 220300 V U b 220 900 V，U c 2201500 V
•
•
•
U ab U a U b 220300 220 - 900 381600 V
•
(U ab 3 220(300 300 ) 381600 V)
•
•
I ab
U ab
381600
30.3422.980 A
第1章 电路分析基础
R0 US
+
U RL
U/V
U= US
电 流 源
_
_
0
b 电压源电路
I/A
理想电压源的外特性
当实际电压源的内阻 R0 0（相当于短路）时，U = US 为一定 值，此时通过电压源的电流I 则由负载电阻 RL 和 U 共同确定，这样 的电源称为理想电压源简称电压源。
电 流 源
a
I
I/A I=IS RL U/V
I1 R1 I6
b
I2
支路：共 ？条
节点：共 ？个
6条 4个
7个
a I4 I3
R6 I5 US4 +U
c
回路：共 ？个
R5
d _ R3
独立回路：？个
S3
有几个网眼就有几个独立回路
3. 基尔霍夫电流定律KCL
用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括 基氏电流定律（KCL）和基氏电压定律（KVL)两个定律。
所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件 的性质，或是电源，或是负载。
检验学习结果
1. 电路由哪几 部分组成？试 述电路的功能 。 2. 电路元件与实 体电路器件不何 不同？何谓电路 模型？
3. 为何要引入 参考方向？参 考方向与实际 方向有何联系 与区别？
4. 如何判别元件 是电源还是负载 ？
（2） 电压 ☆ 电压是电路中产生电流的根本原因。 ☆ 电压等于电路中两点电位之差。 ☆ 电路中a、b两点间的电压定义为单位正电
荷由a点移至b点电场力所做的功。
uab
dwab dq
或
U ab
Wab Q
大写 U 表示直流电压，小写 u 表示电压的一般符号 电压的单位及换算：1V=103mV=10-3KV
电路分析基础三相电源相序的确定
T
2 0
|
Im
cost
|
dt
2 T
T 4 0
Im
costdt
1 T
2 T
T
2 T
(Im
cost
)dt
4
2Im π
0.637Im
0.9I
结论：正弦电流的平均值是其最大值的0.637倍，是
其有效值的0.9倍。
返回
X
－ UA ＋
A
IA
C
N － UB ＋ B
IB
R N'
－ UC ＋ C
IC
R
X
三相电源相序的确定
设：UAU0V
jCU A
U N'N
11
UB UC RR
jC
RR
0.63U 108.4 V
－ UA ＋
A
IA
C
N － UB ＋ B
IB
R N'
－ UC ＋ C
IC
R
B相电压：U B N ' U B U N ' N 1 .5 U 1 0 1 .5 V UBN' 1.5U C相电压：U C N ' U C U N ལ 0.4U
I I02I12I22I32 Ik2 k0
结论：非正弦周期电流的有效值等于恒定分量的平方
与各次谐波分量有效值的平方和的平方根。 返回
X
3.平均值
以电流为例，其平均值定义为：
1 def
T
Iav T
| i |dt
0
1
Iav T
T 0
|
电路分析基础-三相交流电路电压、电流的测量实验报告
实验报告一、实验目的1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。
2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、实验设备三、实验内容1. 三相负载星形联接（三相四线制供电）按图1线路组接实验电路。
即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。
将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。
经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。
将所测得的数据记入表1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
2. 负载三角形联接（三相三线制供电）按图2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V ，并按表24-2的内容进行测试。
表2四、实验报告1. 用实验测得的数据验证对称三相电路中的3关系。
答：（1）当三相负载星形联接，电源和负载都对称时：U AB=220V U A0=126V√3U A0=218.2VU AB≈√3U A0所以当三相负载星形联接，电源和负载都对称时，线电压在数值上等于√3倍相电压。
（2）同理，当负载三角形联接，电源和负载都对称时：I A=0.57A I AB=0.34A√3I AB=0.6AI A≈√3I AB所以当负载三角形联接，电源和负载都对称时，线电流在数值上等于√3倍相电流。
2. 用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。
答：当三相负载不对称时，中线提供各相电流的回路。
即使各相各自保持独立，不会相互影响。
3. 不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？答：能，只要电源的线电压对称，加三相负载上的电压仍是对称的，对各项负载工作没有影响。
4. 根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。
电路分析基础全套课件完整版ppt教程
2020/5/10
7
第1章 电路的基本概念和定律
电路的组成：由电源、负载和中间环节所组成。 电源：是向电路提供能量和信号的元件。如电池、发电机等； 负载：是使用电能和输出信号的器件。如电灯、电炉、显像管
等；
中间环节：是把电源和负载连接在一起。如导线、开关、电视
机内部电路等。
电路举例：
开关
电池
灯泡
手电筒实际电路
2020/5/10
8
第1章 电路的基本概念和定律
1.1.2 电路图
• 电路原理图：
是为分析电路而将电路中的元器件用电路模型与符号来代 替实物而画的电路图。
如下图是手电筒的电路原理图。
开关
S
电池
E 灯泡
S
+
US
-
R
R0
（a） 实物图
（b） 原理图
（c） 电路模型图
实际电路与电路模型
电流的实际方向
电流的参考方向 i
i>0
电流的参考方向 i
i<0
电流参考方向和实际方向的关系
2020/5/10
17
第1章 电路的基本概念和定律
5．电流的分类
直流电流，简称直流（DC或dc）
交流电流，简称交流（AC或ac）
i
i
t
恒定直流电流
i
T
2
O
Tt
正弦交流电流
O
Tt
脉动直流电流
i
O
t
无规律变化交流电流
2020/5/10
18
1.2.2
第1章 电路的基本概念和定律
电压
• 1. 电压的定义与单位：
• 在电路中，电荷能定向移动是因为电路存在电场。在电场 力的作用下,把单位正电荷从电路的a点移到b点所做的功， 称为从a→b的电压。即：
电路分析基础-9 三相电路
结论：线电压大小是相电压的 3倍，相位超前与之相关的相
电压先行相30度，后序相150度。
通常所说的380V和220V就是线电压和相电压的关系。
例2：正序对称三相电压作星形连接，若线电压 U&BC 380180oV 求相电压 U•。A
解法一：根据对称电源星形连接相、线电压关系，得
U&B
1 3
U&BC
2）复数表示 Um 2U
UA U0; UB U 120; UC U 240;
3） 波形表示
4） 相量图表示
u
A相 B相 C相
U
C
Um
1200 U
1200
A
0
1200
t
U
B
_ U
C
UA UB UC 0
uA uB uC 0
对对
称称
三三
相相
电电
压压
的的
相 量 之
重 要
和特
及点
瞬：
时
值
之
解： 设等效电路如图（b）所示，要使图（a）、图（b）电路 等效，必须保证两电路的线电压不变，所以有
（a）图
（b）图
a图 U&ABV U&A
b图 U&ABY 3U&AY 30o
U&AY
U&AV 3
30o
U&AY 220 30o;U&B 220 150o;U&C 22090o;
四、小结：
B +
u
B
_
Y
C +
u
_C
Z
uA Um sin(t)
uB Um sin(t 120o)
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8
《电路分析基础》
第7章 三相电路
课堂练习1：
B
u A ( t ) U m cos( t )V 填空1：若正序对称三相电源电压， 2 则： u (t ) U cos(t )V
uC (t )
6 5 U m cos( t )V 6
m
u A ( t ) U m si n ( t )V 填空2：若正序对称三相电源电压， 2 则： uB (t ) U cos(t )V
5
X
三相交流发电机示意图
《电路分析基础》
第7章 三相电路
u A 2U cos(t ) uB 2U cos(t 120)uA
uC 2U cos(t 120)
uA uB uC
uB
uC
时域特征:
uA (t ) uB (t ) uC (t ) 0
o
t
6
《电路分析基础》
4、 三相电路常用名词
端线(火线、相线)； 平衡三相电路； 中线（零线、地线） 不平衡三相电路 线电压 相电压 线电流 相电流
中线电压
中线电流
15
《电路分析基础》
第7章 三相电路
§7.2 平衡三相电路的分析与计算 1、Y形电路的电流与电压
I线 I相
IA
UCN
30o
相量图：
30o
UCA
的一般性用电问题进行分析和解决。
对工程中一般的平衡三相和非平衡三相电路进行理论分析
和计算，并根据功能要求，设计简单的三相电路。
根据电路测试指标要求，设计测试方案，选择合适电工仪 表，对给定三相电路进行测试。 利用EWB软件熟练地对给定三相电路进行仿真和测试。
3
《电路分析基础》 引例：电力系统
m
uC (t )
3
U m cos( t
3
)V
9
《电路分析基础》
第7章 三相电路
二、三相电路的连接方式 1、Y形连接
uC uA uB ZC
ZA
ZB
2、形连接 uC uA ZC ZA
uB
ZB
10
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、 三相电路 1) Y-Y连接
uA 三相三线系统 三相四线系统
U AB
U AN
UBN
30o
IC
IB
UBC
U AB 3 U AN 30o
结论：线电压对称(大小相等，相位互差120o)： o U 3 U 30 BC BN (1) 线电压大小等于相电压 的 3倍.
(2) 线电压相位超前对应相电压30 。
o
o 16 U CA 3 UCN 30
17
《电路分析基础》
第7章 三相电路
课堂练习2：
220 90V 填空1：正序对称三相电源星形连接，若 U B 则：线电压 U AC 3800V
380180V 填空2：正序对称三相电源星形连接，若 U BC 则：相电压 U
A
220 90 V
18
三相电源中各相电源经过同一值(如最大值 )的先后顺序
正序（顺序）： A、B、C、A
UC
UA
UB UA
负序（逆序）： A、C、B 、A
A 1 B 2 C 3 正转
U B 正序
U C 负序
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转 D
A 1 C 2 B 3
反转
D
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
第7章 三相电路
频域特征：
相量图：
U A U0 U B U 120 U C U120
电压相量关系：
UC
UA
UB
ห้องสมุดไป่ตู้
U A U B U C 0
思考题：P242T7-1、T7-2
7
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、对称三相电源的相序
课堂练习：P242T7-1、T7-2
ZA uB ZC ZB
uC
11
《电路分析基础》
第7章 三相电路
2)
Y-△连接
uA
uC
uB
ZC
ZA ZB
12
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3)
- 连接
uC
uA
ZC
ZB
ZA
uB
13
《电路分析基础》
第7章 三相电路
4)
- Y连接
ZA uC uA ZC ZB
uB
14
《电路分析基础》
第7章 三相电路
《电路分析基础》
第7章 三相电路
第 7章
内容：
三相电路
三相电路的基本概念
平衡三相电路的分析与计算
平衡三相电路的功率
不平衡三相电路(了解)
技术实践
计算机辅助分析
1
《电路分析基础》
第7章 三相电路
本章目标——知识：
学习并深刻理解三相对称电源、三相对称负载和三相平衡电 路概念及其特点；学习并建立三相供电体系及相电压、相电 流、线电压、线电流、三相电路的功率等概念。 学习并正确掌握安全用电知识。
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、平衡三相电路计算
由节点法,有
U NN
U A/ Z U B / Z U C / Z 1/ Z 1/ Z 1/ Z 1/ Z N
学习并掌握平衡三相电路的分析计算方法。
学习并掌握三相电路功率的计算方法和测量方法。
了解三相非平衡电路的特点及分析方法。
学习并掌握应用EWB软件进行三相电路仿真和分析计算的方 法。
2
《电路分析基础》
第7章 三相电路
本章目标——能力：
根据安全用电知识，正确使用电能。对生活、工作中常见
第7章 三相电路
4
《电路分析基础》
第7章 三相电路
§7.1、三相电路基本概念
一、三相电源
A
定子 •
首端： A B C
Y
×
S
N
Z
↓ ↓ ↓ 尾端： X Y Z
三相定子绕组 在空间位置互 差120o
转子装有磁极以 的角速度旋转时， 转子 定子三相绕组中便分别感应电动势。
C
×
•
B
eA Em cost eB Em cos(t 120) eC Em cos(t 240) Em cos(t 120)
《电路分析基础》 课堂练习：P248 T7-3、4、5、6 第7章 三相电路
2、形电路的电流与电压 相量图：
o I CA 30
U线 U相
I C
I B
30o
I 30 AB
o
I BC
I A
o I 3 I 30 AB 结论：线电流对称(大小相等，相位互差120o)： A 3I 30o I B BC (1) 线电流大小等于相电流 的 3倍. o o I 3 I 30 (2) 线电流相位滞后对应相电流30 。 C CA
《电路分析基础》
第7章 三相电路
课堂练习1：
B
u A ( t ) U m cos( t )V 填空1：若正序对称三相电源电压， 2 则： u (t ) U cos(t )V
uC (t )
6 5 U m cos( t )V 6
m
u A ( t ) U m si n ( t )V 填空2：若正序对称三相电源电压， 2 则： uB (t ) U cos(t )V
5
X
三相交流发电机示意图
《电路分析基础》
第7章 三相电路
u A 2U cos(t ) uB 2U cos(t 120)uA
uC 2U cos(t 120)
uA uB uC
uB
uC
时域特征:
uA (t ) uB (t ) uC (t ) 0
o
t
6
《电路分析基础》
4、 三相电路常用名词
端线(火线、相线)； 平衡三相电路； 中线（零线、地线） 不平衡三相电路 线电压 相电压 线电流 相电流
中线电压
中线电流
15
《电路分析基础》
第7章 三相电路
§7.2 平衡三相电路的分析与计算 1、Y形电路的电流与电压
I线 I相
IA
UCN
30o
相量图：
30o
UCA
的一般性用电问题进行分析和解决。
对工程中一般的平衡三相和非平衡三相电路进行理论分析
和计算，并根据功能要求，设计简单的三相电路。
根据电路测试指标要求，设计测试方案，选择合适电工仪 表，对给定三相电路进行测试。 利用EWB软件熟练地对给定三相电路进行仿真和测试。
3
《电路分析基础》 引例：电力系统
m
uC (t )
3
U m cos( t
3
)V
9
《电路分析基础》
第7章 三相电路
二、三相电路的连接方式 1、Y形连接
uC uA uB ZC
ZA
ZB
2、形连接 uC uA ZC ZA
uB
ZB
10
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、 三相电路 1) Y-Y连接
uA 三相三线系统 三相四线系统
U AB
U AN
UBN
30o
IC
IB
UBC
U AB 3 U AN 30o
结论：线电压对称(大小相等，相位互差120o)： o U 3 U 30 BC BN (1) 线电压大小等于相电压 的 3倍.
(2) 线电压相位超前对应相电压30 。
o
o 16 U CA 3 UCN 30
17
《电路分析基础》
第7章 三相电路
课堂练习2：
220 90V 填空1：正序对称三相电源星形连接，若 U B 则：线电压 U AC 3800V
380180V 填空2：正序对称三相电源星形连接，若 U BC 则：相电压 U
A
220 90 V
18
三相电源中各相电源经过同一值(如最大值 )的先后顺序
正序（顺序）： A、B、C、A
UC
UA
UB UA
负序（逆序）： A、C、B 、A
A 1 B 2 C 3 正转
U B 正序
U C 负序
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转 D
A 1 C 2 B 3
反转
D
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
第7章 三相电路
频域特征：
相量图：
U A U0 U B U 120 U C U120
电压相量关系：
UC
UA
UB
ห้องสมุดไป่ตู้
U A U B U C 0
思考题：P242T7-1、T7-2
7
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、对称三相电源的相序
课堂练习：P242T7-1、T7-2
ZA uB ZC ZB
uC
11
《电路分析基础》
第7章 三相电路
2)
Y-△连接
uA
uC
uB
ZC
ZA ZB
12
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3)
- 连接
uC
uA
ZC
ZB
ZA
uB
13
《电路分析基础》
第7章 三相电路
4)
- Y连接
ZA uC uA ZC ZB
uB
14
《电路分析基础》
第7章 三相电路
《电路分析基础》
第7章 三相电路
第 7章
内容：
三相电路
三相电路的基本概念
平衡三相电路的分析与计算
平衡三相电路的功率
不平衡三相电路(了解)
技术实践
计算机辅助分析
1
《电路分析基础》
第7章 三相电路
本章目标——知识：
学习并深刻理解三相对称电源、三相对称负载和三相平衡电 路概念及其特点；学习并建立三相供电体系及相电压、相电 流、线电压、线电流、三相电路的功率等概念。 学习并正确掌握安全用电知识。
《电路分析基础》
第7章 三相电路
3、平衡三相电路计算
由节点法,有
U NN
U A/ Z U B / Z U C / Z 1/ Z 1/ Z 1/ Z 1/ Z N
学习并掌握平衡三相电路的分析计算方法。
学习并掌握三相电路功率的计算方法和测量方法。
了解三相非平衡电路的特点及分析方法。
学习并掌握应用EWB软件进行三相电路仿真和分析计算的方 法。
2
《电路分析基础》
第7章 三相电路
本章目标——能力：
根据安全用电知识，正确使用电能。对生活、工作中常见
第7章 三相电路
4
《电路分析基础》
第7章 三相电路
§7.1、三相电路基本概念
一、三相电源
A
定子 •
首端： A B C
Y
×
S
N
Z
↓ ↓ ↓ 尾端： X Y Z
三相定子绕组 在空间位置互 差120o
转子装有磁极以 的角速度旋转时， 转子 定子三相绕组中便分别感应电动势。
C
×
•
B
eA Em cost eB Em cos(t 120) eC Em cos(t 240) Em cos(t 120)
《电路分析基础》 课堂练习：P248 T7-3、4、5、6 第7章 三相电路
2、形电路的电流与电压 相量图：
o I CA 30
U线 U相
I C
I B
30o
I 30 AB
o
I BC
I A
o I 3 I 30 AB 结论：线电流对称(大小相等，相位互差120o)： A 3I 30o I B BC (1) 线电流大小等于相电流 的 3倍. o o I 3 I 30 (2) 线电流相位滞后对应相电流30 。 C CA