电工基础第六章教案
第6章电工基础教案1
新课《电工基础》课程教案周次第7、8周课型新授课课时4课时授课教师王春举授课班级13春机电电子班、机电数控班授课题目6-1电磁感应现象6-2感应电流的方向教学目标(知识、能力、态度)1.理解电磁感应现象。
2.掌握产生感应电流的条件。
3.掌握楞次定律和右手定则。
教学重点及难点重点:1.产生感应电流的条件。
2.楞次定律和右手定则。
难点:1.判断是否产生感应电流。
2.楞次定律和右手定则的应用。
教学方法及手段讲授学法指导讲授指导教具或学具黑板、PPT教学过程教学内容及教师活动学生活动课前复习1.电流产生的磁场。
2.右手螺旋定则的内容。
第一节电磁感应现象1.演示(1)让导体AB在磁场中向前或向后运动。
学生听练现象:电流表指针发生偏转,说明电路中有了电流。
(2)导体AB静止或做上、下运动。
现象:电流表指针不发生偏转,说明电路中无电流。
结论I:1.闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中就有电流产生。
2.演示(1)把磁铁插入线圈或从线圈中抽出。
现象:电流表指针发生偏转。
(2)磁铁插入线圈后静止不动,或磁铁和线圈以同一速度运动。
现象:电流表指针不偏转,说明闭合电路中没有电流。
结论II:只要闭合电路的一部分导体切割磁感线,电路中就有电流产生。
3.演示如图6-3(1)打开开关、合上开关或改变A中的电流。
现象:与B相连的电流表指针偏转,说明B中有电流。
结论III:在导体和磁场不发生相对运动时,只要穿过闭合电路的磁通发生变化,闭合电路中就有电流产生。
分析结论I、II、III得总结论:①产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通发生变化,闭合电路中就有电流产生。
②电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。
产生的电流叫感应电流。
讨论:1.如图所示,在通电直导线旁有一矩形线圈,下述情况下,线圈中有无感应电流?为什么?(1)线圈以直导线为轴旋转。
(2)线圈向右远离直导线而去。
第二节感应电流的方向判断感应电流方向的方法:(1)右手定则(2)楞次定律一、右手定则1.内容:伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,大拇指指向导体运动方向,这时四指所指的方向为感应电流的方向。
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章:电工基础概述教学目标:1. 了解电工基础的基本概念和电工元件。
2. 掌握电路的基本定律和电路的基本分析方法。
教学内容:1. 电工基本概念:电流、电压、电阻、电功率、电能等。
2. 电工元件:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
3. 电路的基本定律:欧姆定律、基尔霍夫定律、电路的功率定律等。
4. 电路的基本分析方法:节点分析法、回路分析法、叠加原理、戴维南-纳恩定理等。
教学方法:1. 采用多媒体教学,通过动画和图片等形式直观展示电工元件和电路。
2. 结合实例进行讲解,让学生更好地理解和掌握电工知识。
3. 引导学生进行实验操作,增强实践能力。
教学评价:1. 课堂提问:了解学生对电工基础知识的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对电工知识的理解和应用能力。
第二章:直流电路教学目标:1. 掌握直流电路的基本概念和分析方法。
2. 学会使用万用表等工具进行直流电路的测量。
教学内容:1. 直流电路的基本概念:直流电源、直流电阻、直流电流等。
2. 直流电路的分析方法:基尔霍夫定律、欧姆定律等。
3. 直流电路的测量工具:万用表、示波器等。
4. 直流电路的测量方法:电压测量、电流测量、电阻测量等。
教学方法:1. 结合实物进行讲解,让学生更好地理解和掌握直流电路的知识。
2. 进行实验室实践,让学生亲自动手操作,提高实践能力。
3. 采用案例分析法,让学生解决实际问题,培养学生的分析和解决问题的能力。
教学评价:1. 课堂提问:了解学生对直流电路的基本概念和分析方法的掌握情况。
2. 实验报告:评价学生在实验室实践中的表现和解决问题的能力。
第三章:交流电路教学目标:1. 了解交流电路的基本概念和特点。
2. 掌握交流电路的分析方法和测量技巧。
教学内容:1. 交流电路的基本概念:交流电源、交流电压、交流电流等。
2. 交流电路的特点:周期性、频率、相位等。
3. 交流电路的分析方法:基尔霍夫定律、欧姆定律等。
电工基础教案第六讲闭合电路的欧姆定律
(2)说明
①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外<E。
3.电动势,内电压,外电压的关系
(1)内电路,内电阻,内电压
①将电源和用电器连接起来,就够成闭合电路,电源内部的电路叫闭合电的内电路.一般电源可以等效为一个恒压电源E和一个电阻r。
②内电路的电阻r叫电源的内阻.
③当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压.用 表示,即r上的电压。
当开关断开时,电压表测量的是电源的电动势,电压表上的读数大小近似等于电源的电动势的大小。
在图2中,我们可以看作是一个没有内阻电动势为E的电源和两个电阻组成一个闭合电路,R和r上的电压只和等于电源的电动势E
②电源接入外电路时,电动势等于内外电路上电压之和: .
(3)电动势是标量,单位是伏(V)
(4)电动势描述的是将其它形式的能量转化为电能的本领,而电压是反映电场能性质的物理量。两个概念是不同的。
UIREIR0
内电路上的电压降
UIR0
电动势等于内、外电路压降之和
EIRIR0UU
例1:如上图,若电动势E24V,内阻R04,负载电阻R20,试求:(1)电路中的电流;(2)电源的端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。
例2:电源电动势为1.5V,内电阻为0.12,外电路电阻为1.38,求电路中的电流和端电压。
结论:
①在电路中,电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。用内阻很
电工技术基础 第六章 电磁感应新教案
电工技术基础第六章电磁感应
电工技术基础第六章电磁感应
学生归纳
电工技术基础第六章电磁感应
与1.知道感应电动势的概念,会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。
2.理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式,并能应用解答有关问题。
3.知道公式的推导过程及适用条件,并能应用解答有关问题。
4.通过学生对实验的操作、观察、分析,找出规律,培养学生的动手操作能力,观察、分析、总结规律的能力。
的情感。
教学重点:法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式、的理解。
教学难点:对Φ、ΔΦ、物理意义的理解
总结重点、难点通过本节课的学习,同学们要掌握计算
感应电动势大小的方法,理解公式
和的意义。
电工基础(邮电版)授课教案:6.6 安全用电
电工基础(邮电版)授课教案第六章三相交流**6.6 安全用电一、电气事故1、电流伤害由于违反操作规程,接近或接触带电体,是电流通过人体发生触电事故,轻者受伤,重者死亡。
实践证明,频率为50~100Hz的电流最危险。
若人体通过50mA的工频电流就会有生命危险。
当通过人体的电流为30至40mA,电击时间为l~2min,触电者会出现心跳不规律,血压上升,强烈痉挛,知觉消失。
当通过人体的电流为40~500mA,电击时间超过0.1s,触电者可能发生心室纤颤,知觉消失,以至死亡。
触电对人体的伤害程度,主要由通过人体的电流来决定。
通过人体电流的大小与触电电压大小和人体电阻有关。
一般情况下,人体电阻约为800Ω,当皮肤出汗时,电阻还要低。
一般情况下,规定36V以下电压为安全电压。
如果在金属架或潮湿的场所工作,那么安全电压等级还要降低,通常为24V或12V。
2、电磁伤害人体在电磁场的作用下,可吸收辐射能量。
当电磁场的强度高到一定数值时,就会对人体组织造成不同程度的伤害。
3、静电伤害静电有对人有利的一面,也有对人们有害的一面,其主要危害有引起爆炸和火灾,造成电击和影响生产等。
因此,在人们不希望有静电而出现静电时,就要采取措施,防止它的产生,或使静电小到一定程度,尽量减少危害。
4、电路故障在电路故障发生的同时,可能伴有人身事故或其它事故的发生。
例如,短路故障可能引起火灾或爆炸,架空线的断落可能造成人身伤亡等。
15、雷电伤害一次雷电放电电流可达几千安至几百千安,持续时间可达30μs~50μs,具有相等大的破坏力。
二、触电方式触电方式指电流流过人体时对人体产生的生理和病理伤害。
发生触电的原因很多,常见触电方式有单相触电和两相触电。
1、单相触电当人的一只手接触到一相带电体时,就会发生单相触电,此类触电事故约占总触电事故的75%以上。
当低压电网中性点接地时,作用于人体的电压达220V,触电示意图1。
图1 单相触电图2 两相触电2、两相触电如图2所示,当人的两只手同时接触两相带电的导线时,不论低压电网的中性点是否接地,都会发生两相触电事故。
电工第六章教案
式变压器。
它的低压绕组靠近铁心放置,高压绕组绕在低压绕组的外面。
图6-2为一壳式变压器,它的高、低压绕组都绕在当中的铁心柱上,因此当中的铁心柱的截面积为两变压器工作时,因有铁损耗和铜损耗(即绕组的电阻功率损耗)致使铁心和绕组发热,因此,必须考虑其冷却问题。
变压器按冷却方式可分为自冷式和油冷式两种。
在油)内,使其产生的热量通过油传给箱壁而散发到空气中去。
为了增加散热量,在箱壁上装有散热管来扩大其冷却表面,并促进油的对流作用。
具有散热管油箱的三相变压器课外作业:为什么变压器的铁心要用硅钢片叠成?能否用整块的铁心?而副绕组开路(即不与负载接通),变压器的作用下,原绕组中便有交变电流i0通过,称为空载电流,其有约为额定电流的3~8%。
空载电流通过匝数为在同一个闭合的磁路上,仅有很少的一部分沿着副绕组周围的空间而闭合,如图6-5中所示。
这部分仅与副绕组相交链而不与原绕组相相交链的磁通,称为副绕组的漏)所示的电路中,变压器副方的负载阻(a )副方有负载阻抗的变压器 (b 图6-7 用等效阻抗'L Z =代替原、副绕组和L Z =22I U (a )的等效电路。
当副方的负载阻抗L Z 一定时,通过选取不同匝数比的变压器得到不同的等效阻抗值。
在电子线路中,有时需要利用变压器进行阻抗变换,把接在副方的负载阻抗变换为适当数值的原方等效阻抗,从而使负载与电源相匹配,以获得较高的功率输出。
│110V 的变压器,能否用来把440V 的电压降低至?为什么?应为绕组BC的额定电压),则在绕组AC所示是三相自耦变压器,它的三个绕组通常作星形连接,三相自耦变压器常自耦变压器的优点是:构造简单,节省用铜量,效率比普通的变压器高。
其缺点是:副方电路与原方电路有电的联系,故原副方电路的绝缘应采用同一等级。
例如,用自耦则副方电路的绝缘也都要按6000V的电压来考虑。
这样非但不经济,而且对工作人员来说也是很危险的。
因此,自耦变压器的变压比一般B常做成能沿线圈自由滑动的触头,因而可以平滑地调节副方电压。
电工学第六章教案
第六章电子器件6.1 半导体器件6.1.1 本征半导体一、本征半导体1.概念:导电能力介于导体和绝缘体之间。
2.本征半导体:纯净的具有晶体结构的半导体。
3.本征激发:在热激发下产生自由电子和空穴对的现象。
4.空穴:讲解其导电方式;5.自由电子6.复合:自由电子与空穴相遇,相互消失。
7.载流子:运载电荷的粒子。
二、杂质半导体1.概念:通过扩散工艺,掺入了少量合适的杂质元素的半导体。
2.N型半导体(图1.1.3)1.形成:掺入少量的磷。
2.多数载流子:自由电子3.少数载流子:空穴4.施主原子:提供电子的杂质原子。
3.P型半导体(图1.1.4)1.形成:掺入少量的硼。
2.多数载流子:空穴3.少数载流子:自由电子4.受主原子:杂质原子中的空穴吸收电子。
5.浓度:多子浓度近似等于所掺杂原子的浓度,而少子的浓度低,由本征激发形成,对温度敏感,影响半导体的性能。
6.1.2 PN结一、PN结的形成(图1.1.5)1.扩散运动:多子从浓度高的地方向浓度低的地方运动。
2.空间电荷区、耗尽层(忽视其中载流子的存在)3.漂移运动:少子在电场力的作用下的运动。
在一定条件下,其与扩散运动动态平衡。
4.二极管二、二极管的单向导电性1.二极管外加正向电压:导通状态2.二极管外加反向电压:截止状态三、二极管的伏安特性1. 正向特性、反向特性2. 反向击穿:齐纳击穿(高掺杂、耗尽层薄、形成很强电场、直接破坏共价键)、雪崩击穿(低掺杂、耗尽层较宽、少子加速漂移、碰撞)。
四、二极管的主要参数1. 最大整流电流I F :长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。
2. 最高反向工作电压U R :工作时,所允许外加的最大反向电压,通常为击穿电压的一半。
3. 反向电流I R :未击穿时的反向电流。
越小,单向导电性越好;此值对温度敏感。
4. 最高工作频率f M :上限频率,超过此值,结电容不能忽略。
五、 稳压二极管一、符号及特性:二、稳压管的主要参数1. 稳定电压U Z :反向击穿电压,具有分散性。
第6章电工基础教案6
新课《电工基础》课程教案周次第18周课型新授课课时1课时授课教师王春举授课班级13春机电电子班、机电数控班授课题目6 — 7涡流和磁屏蔽教学目标(知识、能力、态度)1.掌握涡流的概念及减小涡流的方法。
2.了解磁屏蔽的概念及常用的磁屏蔽措施。
教学重点及难点重点:1.涡流的概念及减小涡流的方法。
2.常用的磁屏蔽措施。
难点:互感线圈串联等效电感的推导。
教学方法及手段讲授学法指导讲授指导教具或学具黑板、PPT教学过程教学内容及教师活动学生活动课前复习1.互感线圈同名端的概念。
2.习题1.是否题(8)~(10);2.选择题(7)、(9)、(10);3.填充题(6)。
第七节涡流和磁屏蔽一、涡流1.铁心中由于电磁感应原理产生的涡电流称为涡流。
2.涡流的有害之处:因整块金属电阻很小,所以涡流很大,使铁心发热,温度升高,使材料绝缘性能下降,甚至破坏绝缘造成事故。
3.涡流损失:铁心发热,使一部分电能转换成热能白白浪费,这种电能损失叫涡流损失。
4.减小涡流的措施:铁心用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成。
5.涡流的利用:用于有色金属、特种合金的冶炼。
二、磁屏蔽学生听练1.磁屏蔽:为了避免互感现象,防止出现干扰和自激,须将有些仪器屏蔽起来,使其免受外界磁场的影响,这种措施叫磁屏蔽。
2.屏蔽措施:(1)用软磁材料做成屏蔽罩。
(2)对高频变化的磁场,用铜或铝等导电性能良好的金属制成屏蔽罩。
(3)装配器件时,相邻线圈互相垂直放置。
练习课堂小结1.涡流的概念及减小涡流的方法。
2.磁屏蔽的概念及屏蔽措施。
布置作业课后反思。
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章:电工基础知识1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 串联和并联电路1.5 课堂练习:简单电路的分析和设计第二章:直流电路2.1 直流电路的基本概念2.2 直流电路的分析和计算2.3 电路的短路和开路2.4 直流电源和负载2.5 课堂练习:直流电路的应用实例第三章:交流电路3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的测量和表示3.3 交流电路的分析和计算3.4 交流电路的功率和效率3.5 课堂练习:交流电路的应用实例第四章:磁路与电磁感应4.1 磁路的基本概念4.2 磁场和磁通量的计算4.3 电磁感应的基本原理4.4 电磁感应电动势的计算4.5 课堂练习:电磁感应的应用实例第五章:电器元件5.1 开关和继电器的原理与应用5.2 电阻器和电容器的选择和使用5.3 电感和电感器的原理与应用5.4 变压器的原理和结构5.5 课堂练习:电器元件的应用实例第六章:电工测量6.1 电流表和电压表的使用6.2 电能表和功率表的应用6.3 兆欧表和万用表的使用方法6.4 测量误差和数据处理6.5 课堂练习:常用测量工具的使用和数据记录第七章:电路图识读与绘制7.1 电路图的基本要素和符号7.2 电路图的识读方法和技巧7.3 简单电路图的绘制7.4 复杂电路图的分析和绘制7.5 课堂练习:绘制一个简单的家用电器电路图第八章:安全用电与保护8.1 触电的危害和预防8.2 安全用电的基本原则8.3 电气火灾的预防与扑救8.4 触电急救和人工呼吸8.5 课堂练习:设计一个安全用电宣传海报第九章:电气设备的维护与检修9.1 电气设备日常维护的重要性9.2 常用电气设备的检查和维护方法9.3 电气设备故障的诊断与排除9.4 常用电气元件的更换和调试9.5 课堂练习:模拟一个电气设备的故障检修过程第十章:电工技能综合训练10.1 电工工具和设备的正确使用10.2 电线电缆的敷设和接线方法10.3 常用电气控制电路的安装和调试10.4 电气设备的保护措施和故障处理10.5 课堂练习:综合运用所学知识完成一个小型电气控制系统的设计和安装重点和难点解析一、电流、电压和电阻的概念:重点关注电流、电压和电阻的定义及其相互之间的关系。
《电工基础》教案6-1三相交流电源
第周第课时月日课题三相交流电源知识目标1.了解三相交流电的产生。
2.了解中性线的概念。
理解三相正弦量、相序的概念。
能力目标理解三相正弦量、相序的概念。
教学内容及组织教法[课题引入]1、提问相关知识2、引入本节课题[新课内容](以讲解为主)一、三相交流电动势的产生三相交流电动势是由三相交流发电机产生的。
三相交流发电机的原理示意图,如图6—1所示。
它的主要组成部分是定子和转子。
转子是转动的磁极,定子是在铁心槽上放置三个几何尺寸与匝数相同的线圈(称做定子绕组),它们排列在圆周上的位置彼此相差的角度,分别用U l—U2,V l—V2,W l—W2表示。
U l、V l、W l表示各相绕组的首端,U2、V2、W2表示各相绕组的末端。
各相绕组的电动势的参考方向规定为由线圈的末端指向始端。
当原动机(汽轮机、水轮机等)带动转子顺时针以角速度w匀速转动时,就相当于定子每相绕组以角速度w逆时针匀速旋转,作切割磁感线运动,因而产生感应电动势e U、e V、e W。
由于三个绕组的结构相同,在空间相差的角度,因此e U、e V、e W三个电动势的振幅相同,频率相同,彼此间的相位差为警。
以e U为参考正弦量,则三相电动势的瞬时表达式为它们的波形图和旋转矢量图如图6—2所示。
三相电动势随时间按正弦规律变化,它们到达最大值(或零值)的先后顺序,叫做相序。
从上图中可以看出,e U超前e V、e W达最大值,e V又超前e W达最大值,这种U—V—W一U的顺序叫正序,若相序为U—W—V—U叫负序。
在电工技术和电力工程中,把这种有效值相等、频率相同、相位上彼此相差竽的三相电动势叫做对称三相电动势,供给三相电动势的电源就叫做三相电源。
产生三相电动势的每个绕组叫做一相。
二、三相四线制电源三相电源本来具有U l、V1、W l、U2、V2、W2六个接头,但是在低压供电系统中常采用三相四线制供电,把三相绕组的末端U2、V2、W2连接成一个公共端点,叫做中性点(零点),用N 表示,如图6—3所示。
电工技术-电子教案 第6章 相量法
6.4 电路定律和电路元件的相量形式(续4)
电容元件
电容元件电压有效值与电流有效值之间的关系也类 似于欧姆定律,在相位上电流超前于电压 。
6.4 电路定律和电路元件的相量形式(续5)
例1 试判断下列表达式的正、误。
测量中,交流测量仪表指示的电压、电流读数一般为 有效值。
区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
6.2 复数和复指数函数
复数
复数的概念
代数形式 取实部x,取虚部y 共轭复数
复数相等
6.2 复数和复指数函数(续1)
复数的代数运算
复数的几何表示
模
6.2 复数和复指数函数(续2)
工频
6.1 正弦量(续1)
初相位
若最大值发生在计时起 点右(左)侧,则初相 位小(大)于零。 一般规定:
6.1 正弦量(续2)
正弦电压的瞬时值表达式
正弦量的性质 正弦量乘以常数,正弦量的微分、积分,同频率正 弦量的代数和等运算,其结果仍为同频率的正弦量。
正弦电流电路
激励和响应均为同频率的正弦量的线性电路(正弦 稳态电路)称为正弦电路或交流电路。正弦稳态电路 在电力系统和电子技术领域占有十分重要的地位。
电工技术
第6章 相量法
本章教学内容
6.1 正弦量 6.2 复数和复指数函数 6.3 相量法的基础 6.4 电路定律和电路元件的相量形式
本章重点内容
正弦量的表示、相位差
正弦量的相量表示
电路定律的相量形式
6.1 正弦量
正弦量 正弦电流的瞬时值表达式 三要素 振幅(最大值)Im、角频率ω、初相位 角频率、频率和周期之间的关系
例如
这种表示相量的图形称为相量图。利用相量图可以 将电路中的多个电压、电流相量表示在一个相量图中。 各电压或电流的相量关系也可以通过相量图直接反映出 来。
第6章电工基础教案5
新课《电工基础》课程教案周次第18周课型新授课课时2课时授课教师王春举授课班级13春机电电子班、机电数控班授课题目6-6互感线圈的同名端和串联教学目标(知识、能力、态度)1.掌握互感线圈同名端的概念及判别。
2.掌握互感线圈串联的两种方式。
教学重点及难点重点:互感线圈同名端的判别。
难点:互感线圈串联等效电感的推导。
教学方法及手段讲授学法指导讲授指导教具或学具黑板、PPT教学过程教学内容及教师活动学生活动课前复习1.互感现象和互感系数的概念。
2.互感系数和它们的自感系数的关系。
3.互感电动势的大小和方向。
第六节互感线圈的同名端和串联一、互感线圈的同名端1.同名端:把在同一变化磁通作用下,感应电动势极性相同的端点叫同名端。
感应电动势极性相反的端点叫异名端。
用符号“ ”表示同名端。
例:2.同名端的确定(1)已知线圈绕法时,可用楞次定律直接判定(如上例)。
(2)不知线圈绕法时,可用实验方法来确定。
如下图。
学生听练开关闭合,i 1增大,图中电源上“+”下“-”,如A 表正偏,表明(3)端与(1)端为同名端,A 表反偏,表明(4)端与(3)端为同名端。
二、互感线圈的串联 1.顺串 (1)(2)推导E = E L 1 + E M 1 + E L 2 + E M 2=L 1t i ∆∆+ L 2t i ∆∆ +2i ti ∆∆ =(L 1 + L 2 + 2 M )ti∆∆=L 顺ti∆∆所以L 顺 = L 1+L 2+2M2.反串 (1)(2)推导E = E L 1-E M 1+E L 2-E M 2=L 1t i ∆∆+ L 2t i ∆∆ - 2M ti ∆∆ =(L 1+L 2-2M )ti∆∆=L 反ti∆∆所以L 反= L 1+L 2-2M3.M=4反顺LL练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)1.是非题(7)。
2.选择题(8)。
3.填充题(8)、(9)。
课堂小结1.互感线圈同名端的概念及判别。
2.互感线圈串联等效电感的计算。
电工基础教案第6教案
电压的参考方向——假定的电位降低方向为电压的参考方向电压参考方向的三种表示:
1)用箭头表示:
箭头的指向为电压的参考方向。
2)用双下标表示:
如UAB ,表示电压参考方向由A指向B。
3)用正负极性表示:
表示电压参考方向由+指向-。
需要指出的是:
1)电压的参考方向可以任意指定;
2)指定参考方向的用意是把电压看成代数量。在指定的电压参考方向下,电压值的正和负就可以反映出电压的实际方向。
注意三者之间的关系
总结
电流和电压的参考方向
习题
P46 2
2.电流和电流的参考方向
电流——带电粒子有规则的定向运动形成电流。
电流强度——单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电流的实际方向——规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。
电流的参考方向——假定正电荷的运动方向为电流的参考方向。
电流参考方向的表示:
1)用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。
2)用双下标表示:如iAB ,电流的参考方向由A指向B。
需要指出的是:
3)电流的参考方向可以任意指定;
4)指定参考方向的用意是把电流看成代数量。在指定的电流参考方向下,电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。
概时)
教学环节
教学预设
学生活动
导入
(5分钟)
上节课的内容,转入到本节课的教学中
新授
(35分钟)
3.电压和电压的参考方向
电压的实际方向规定真正降低的方向为电压的实际方电压的参考方向假定的电位降低方向为电压的参考方向电压参考方向的三种表示
班级
13机电一体化高职1
13机电一体化高职2
第6章电工基础教案4
新课 《电工基础》 课程教案周次第17周 课型 新授课 课时 2课时 授课教师 王春举 授课班级 13春机电电子班、机电数控班 授课题目 6—5互感现象教学目标(知识、能力、态度) 1.理解互感系数的概念。
2.了解互感现象及其在实际中的应用。
3.掌握互感电动势的计算。
教学重点 及难点 重点:互感电动势的计算。
难点:互感电动势的计算。
教学方法及手段讲授 学法指导讲授指导 教具或学具 黑板、PPT教 学 过 程教学内容及教师活动 学生活动课前复习 1.自感现象、自感系数的概念及自感系数、自感电动势计算公式。
2.习题 1.是非题(4)~(6);2.选择题(5)、(6);3.填充题(2)、(3)第五节 互感现象一、互感现象 线圈L 中有电流i 1时:L 1中有Φ11、ψ11 (ψ11 = N 1 Φ11 = L 1 I 1),L 2中有Φ21、ψ21(ψ21 = N 2 Φ21)。
线圈L 中的电流i 1变化时:ψ11变化,自感电动势E L 1 = tΔΔ11ψ ψ21也变化,互感电动势学生听练E M 2 = tΔΔ21ψ 同理,当线圈2中电流i 2变化时,线圈L 中也产生互感电动势E M 1 = tΔΔ12ψ 互感现象:当一个线圈中电流发生变化时,在另一个线圈中将要产生感生电动势,这种现象叫互感现象。
产生的感应电动势叫互感电动势。
二、互感系数(也称互感量,简称互感)M1.M = 121i ψ = 212i ψ 单位:亨利(H )2.说明:(1)M 只与两个回路的结构、相互位置及媒质磁导率有关,与回路中的电流无关。
只有当媒介质为铁磁性材料时,M 才与电流有关。
3.M 与L 的关系设K 1、K 2为各线圈产生的互感磁通与自感磁通的比值K 1 = 1121ΦΦ = 211121N N ψψ = 21111N i L N Mi = 211N L MN K 2 = 2212ΦΦ = 122N L MN K 1与 K 2的几何平均值称为线圈的交链系数或耦合系数,用K 表示。
电工基础教案6互感线圈的连接与变压器
第六章 互感线圈的连接与变压器§6-1互感的串联与并联一、互感线圈的串联 ⒈互感线圈的顺串 ①定义:将两个互感线圈的异名端相串接的方式叫做互感线圈的顺向串联,简称顺串。
②特点:电流从两个线圈的同名端流进或流出,总磁场增强,等效自感增大。
③等效自感:L s 串= L 1+L 2+2M⒉互感线圈的反串 ①定义:将两个互感线圈的同名端相串接的方式叫做互感线圈的反向串联,简称反串。
②特点:电流从两个线圈的异名端流进或流出,总磁场减弱,等效自感减小。
③等效自感:L f 串= L 1+L 2-2M结论:两线圈串联时,顺串的等效自感增加,反串的等效自感减小,所以顺串的等互感线圈的顺串· · L1L2u u互感线圈的反串L1L2u u二、互感线圈的并联 ⒈互感线圈的顺并 ①定义:将两互感线圈的同名端并接在同一侧的方式叫做互感线圈的顺向并联,简称顺并。
②特点:电流从两个线圈的同名端流进或流出,总磁场增强。
③等效自感:L s 并=(L 1L 2-M 2)/ (L 1+L 2-2M )⒉互感线圈的反并 ①定义:将两互感线圈的异名端并接在同一侧的方式叫做互感线圈的反向并联,简称反并。
②特点:电流从两个线圈的异名端流进或流出,总磁场减弱。
③等效自感:L f 并=(L 1L 2-M 2)/ (L 1+L 2+2M )结论:两互感线圈并联时,顺并的等效自感大于反并的等效自感。
互感线圈的顺并2互感线圈的反并三、同名端的判别 1.直流法毫安表的指针正偏1和3是同极性端;反偏1和4是同极性端。
2.交流法U 13=U 12-U 34时1和3是同极性端;U 13=U 12+U 34时1和4是同极性端。
3.等效自感法(a) 直流法(b)交流法§6-2 变 压 器一、变压器的用途与种类 ⒈变压器的定义:变压器是根据互感原理把交流电压升高或降低而保持其频率不变的一种静止电气设备。
将低压变成高压的变压器叫做升压变压器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第六章三相电路第一节三相电源学习目标:1. 熟悉三相交流电源的表达式、相量表示法、相量图重点:三相表达式、相量图一、三相电动势图7-1三单相电动势的产生:如图7-1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°,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7-2.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7-2所示,他们的参考方向是始端为正极性,末端为负极性。
1.三相电源的表示式3 .相量表示式及相量图、波形图,如图7-3所示图7-34 .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。
本章若无特殊说明,三相电源的相序均为顺序。
第二节三相电源的连接教学目标:1.三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 .掌握三相交流电源的星形连接和三角形连接的特点重点:三相交流电源的星形连接和三角形连接的特点难点:三相交流电源的三角形连接的特点图7-4一、星形联接1 .基本概念:( 1 )三相电源的星形联接:将对称三相电源的三个绕组的相尾(末端) U2 、 V2 、 W2 联在一起,相头(首端) U1 、 V1 、 W1 引出作输出线,这种联接称为三相电源的星形联接,如图7-4所示。
( 2 )中性线:联接在一起的 U2 、 V2 、 W2 点称为三相电源的中性点,用 N 表示,当中性点接地时称为零点。
从中性点引出的线称为中性线,当中性点接地时称为零线,但与地线不同。
( 3 )火线:从三个电源首端 U1 、 V1 、 W1 引出的线称为端线,俗称火线。
( 4 )相电压:端线到中性线之间的电压称为相电压,用符号、、表示。
常以作为参考电压。
( 5 )线电压:端线到端线之间的电压称为线电压,用、、表示。
规定线电压的方向分别是由 U 线指向 V 线, V 线指向 W 线, W 线指向 U 线。
2 .特点:用相量形式表示为假设,,则=图 7-5由上式可得,三相线电压对称,线电压的有效值()是相电压有效值()的倍,即,且各线电压超前相应的相电压30°3 .相量图,如图7-5所示图7-6二、三角形联接1 .基本概念:如图7-6所示,将对称三相电源中的三个绕组中 U 相绕组的相尾 U2 与 V 相绕组的相头 V1 , V 相绕组的相尾 V2 与 W 相绕组的相头 W1 , W 相绕组的相尾 W2 与 U 相绕组的相头 U1 依次联接如图,由三个联接点引出三条端线,这样的联接方式称为三角形(也称△形)联接。
2 .特点:三相电源作三角形联接时,线电压就是相应的相电压,即或即图 7-73 .相量图,如图7-7所示因为对称电动势三个电动势之和为零,空载时,闭合回路内没有电流。
必须注意,如果任何一相定子绕组接法相反,三个相电压之和将不为零,在三角形联接的闭合回路中将产生根大的环行电流,造成严重恶果。
所以相线不能接错,常先接成开口三角形,测出电压为零时再接成封闭三角形。
第三节三相负载的连接学习目标:1 .掌握三相负载星形和三角性连接。
2 .掌握两种连接方式下,线电压与相电压、线电流和相电流的关系3 .了解中性线的作用重点:三相负载星形和三角性连接方式下的线电压与相电压、线电流和相电流的关系难点:中性线的作用一、三相对称负载星形图7-81. 常用术语:如图7-8所示①端线:由电源始端引出的联接线②中性线:联接两个中性点, 的联接线③相电压:指每相电源(负载)的端电压。
④线电压:指两端线之间的电压⑤相电流:流过每相电源(负载)的电流,有效值记作⑥线电流:流过端线的电流,有效值记作⑦中线电流:流过中性线的电流2 .三相四线制电路图7-9 图7-10( 1 )定义:在电源与负载.都是星形连接的电路中,连接电源与负载有四条输电线,即三根端线与一根中性线,这样的连接叫三相四线制,用 Y/Y 0 表示,如图7-10所示。
目前我国低压配电系统普遍采用三相四线制,线电压是 380V ,相电压是 220V 。
当负载不是对称负载时,应采用三相四线制连接。
( 2 )特点:图7-11即线电流等于相电流,,中性线电流等于各相电流代数和。
( 3 )电压电流的相量图,如图7-9所示3 .三相三线制电路( 1 )定义:在电源与负载都是星形连接的电路中,连接电源与负载有三条输电线,即三根端线,这样的连接叫三相三线制,如图7-11所示。
当负载是对称负载时,可以省略中性线,采用三相三线制连接。
( 2 )特点:线电流等于相电流,即,而,由于三个线电流的初相位不同,在某一瞬时不会同时流向负载,至少有一根端线作为返回电源的通路。
二、三相负载的三角形联接图7-121 .定义:将三相负载首尾依次连接成三角形后,分别接到三相电源的三根端线上,这种连接称为三角形连接,如图7-12所示。
2 .特点:图7-13即接在对称三相电源上的对称三相负载为三角形连接时,线电流是相电流的倍,其相位依次较对应的相电流滞后 30 度。
当 Y 形负载为三相电动机之类的绝对对称负载时,不接中性线,电源可以是 Y 形的,也可以是△形的。
3 .相量图,如图7-13所示第四节对称三相电路的计算学习目标:1 .掌握对称三相电路的星形负载的计算2 .掌握对称三相电路的三角形负载的计算重点:对称三相电路的星形负载的计算难点:对称三相电路的三角形负载的计算图7-14一、三相负载星形联接的对称三相电路1 .对称三相电路:三相电源和三相负载对称,且三根端线的线路阻抗也相同的三相电路称为对称三相电路,如图7-14所示。
2 .特点:( 1 )中性点电压和中性线电流都等于 0 ,中性线不起作用,的大小对电路工作状态无关,甚至可以不用连线,从而节约导线。
( 2 )三相电流是对称的,各相电流仅由各相电源电压与各相阻抗决定,相电流大小相等,相差120 °( 3 )负载端相电压对称,线电压也对称,,线电压超前对应相电压图7-15( 4 )相量图,如图7-15所示例 7-1 :某对称三相电路,负载为 Y 形联接,三相三线制,其电源线电压为 380V ,每相负载阻抗= 8 + j6 Ω,忽略输电线路阻抗。
求负载每相电流。
解:已知= 380V ,负载为 Y 形联接,其电源无论是 Y 形还是△形联接,都可用等效的 Y 形联接的三相电源进行分析。
电源相电压V ,设=220 /0°V ,则22 /-36.9 ° A根据对称性可得:=22 /-36.9 ° -120 ° =22 /-156.9 ° A ,=22 /-36.9 ° +120 ° =22 /83.1 ° A例 7-2 :如图7-16所示的对称三相电路中,负载每相阻抗Z =6+j8Ω,端线阻抗=1+j1Ω,电源线电压有效值为380V。
求负载各相电流、每条端线中的电流、负载各相电压。
图7-16 图7-17解:由已知可得,单独画出U 相电路 ,如图7-17所示。
设=220 /0 ° V ,负载是星形连接 , 则负载端相电流和线电流相等。
即二、负载三角形联接的对称三相电路1.电路联接方式,如图7-18所示图7-182 .特点:( 1 )线电压与相电压的关系:( 2 )线电流与相电流的关系:各相负载电流大小相等,相位相差120 ° ,,线电流相位滞后对应相电流的相位30°。
(4)相量图,如图7-19所示图7-19例 7-3 :对称负载接成三角形,接入线电压为380V的三相电源,若每相阻抗Z =6+j8Ω,求负载各相电流及各线电流。
解:设线电压则负载各相电流:负载各线电流:三、多组负载的对称三相电路的计算可用单相法按如下步骤求解 :(1)用等效星形连接的对称三相电源的线电压代替原电路的线电压;将电路中三角形连接的负载 , 用等效星形连接的负载代换。
(2)假设中线将电源中性点与负载中性点连接起来 , 使电路形成等效的三相四线制电路。
(3)取出一相电路 , 单独求解。
(4)由对称性求出其余两相的电流和电压。
(5)求出原来三角形连接负载的各相电流。
例7-4:如图7-21所示电路中,电源线电压有效值为380V,两组负载=12+j16Ω,=48+j36Ω, 端线阻抗=1+j2 Ω。
分别求两组负载的相电流、线电流、相电压、线电压。
图7-20解:设电源为一组星形连接的对称三相电源,将组三角形连接的负载等效为星形连接的负载,如图7-21所示,则图7-21作业:p104 7-4-3 p151 7-3、7-4、7-5第五节不对称三相电路的计算学习目标:1 .掌握不对称负载电路的计算2 .掌握中性线的作用重点:中性线的作用难点:不对称负载电路的计算一、星形联接负载不对称时的特点:图7-22如图7-22所示1. 中性点电压不为 0 ,即2 .三个相电压不对称,即,图7-233 .三个相电流(线电流)不对称,即4 .三个负载相电压不对称,即5 .中性线电流不等于 0 ,即6 .相量图,如图7-23所示例 7-5 :试分析原对称星形连接的负载(无中线)有一相负载短路和断路时,各相电压的变化的情况。
图7-24(a) (b)解:有一相负载短路和断路时,原对称三相电路成为不对称三相电路。
( 1 )设U相短路,如图7-24( a )所示很明显,从图7-24(b) 看到, V 相和 W 相负载将因电压过高,电流过大而损坏。
当接了中性线,且=0 时,=0 , U 相短路将使 U 相电流很大,如果采用使 U 相熔丝断开的办法,保护电路,可对其它两相没有影响。
( 2 )U相断路,如图7-25(a)所示( a )( b )图 7-25很明显,从图7-25(b) 看到, V 相和 W 相的相电压是线电压的一半,若线电压为 380V ,则 V 相和 W 相的相电压只有 190V ,不能正常工作。
二、不对称负载电路的注意事项( 1 )由单相负载组成的 Y-Y 三相四线制在运行时,多数情况是不对称的,中性点电压不等于 0 ,负载中性点电位发生位移,各负载上电压、电流都不对称,必须逐相计算。
负载不对称而又没有中性线时,负载上可能得到大小不等的电压,有的超过用电设备的额定电压,有的达不到额定电压,都不能正常工作。
为使负载正常工作,中性线不能断开。