电工学第四章
合集下载
电工学 第4章
同理：
& & & & U BC = U BN − U CN = 3U BN ∠ 30 ° & & & & U CA = U CN − U AN = 3U CN ∠ 30 °
& UCA
& UBN & UCN & UAN
& UAB
& UBC
9
线电压与相电压的通用关系表达式： 线电压与相电压的通用关系表达式：
10
（二） 三角形接法 Z A
•
A
u AB uCA
C
•
B X Y
& & U AB = U AX & & U =U
BC BY
•
B
uBC
& & U CA = UCZ
C
特点：线电压=相电压 特点：线电压 相电压
& & Ul =U p
11
4.2 三相负载
负载也有两种接法: 负载也有两种接法
A Z N B C Z Z B C A Z
...
UL
UP
= 380
220
V
C
则每盏灯上都可得到额定的工作电压 则每盏灯上都可得到额定的工作电压220v。 。 得到额定的工作电压
28
照明电路的一般画法
A B C ... N
一 层 零线上不能加 刀闸和保险
29
...
...
二 层
三 层
讨论 照明电路能否采用三相三线制
供电方式？ 供电方式？
A
讨论
A B C
& EC
& EA
& & & & U BC = U BN − U CN = 3U BN ∠ 30 ° & & & & U CA = U CN − U AN = 3U CN ∠ 30 °
& UCA
& UBN & UCN & UAN
& UAB
& UBC
9
线电压与相电压的通用关系表达式： 线电压与相电压的通用关系表达式：
10
（二） 三角形接法 Z A
•
A
u AB uCA
C
•
B X Y
& & U AB = U AX & & U =U
BC BY
•
B
uBC
& & U CA = UCZ
C
特点：线电压=相电压 特点：线电压 相电压
& & Ul =U p
11
4.2 三相负载
负载也有两种接法: 负载也有两种接法
A Z N B C Z Z B C A Z
...
UL
UP
= 380
220
V
C
则每盏灯上都可得到额定的工作电压 则每盏灯上都可得到额定的工作电压220v。 。 得到额定的工作电压
28
照明电路的一般画法
A B C ... N
一 层 零线上不能加 刀闸和保险
29
...
...
二 层
三 层
讨论 照明电路能否采用三相三线制
供电方式？ 供电方式？
A
讨论
A B C
& EC
& EA
电工学第四章
+
ɺ UA
N C –
ɺ IN
ɺ UB
– +
RA N′ ′ RC RB
B
– ɺ UC +
ɺ IB ɺ I
C
A +
ɺ IA
ɺ UA
N C
–
ɺ IN
ɺ UB
– +
RA N′ ′ RC RB
B
– ɺ UC +
ɺ IB ɺ I
C
解： 已知： 已知： ɺAB = 380 30° V U (1) 线电流 三相对称
A、B、C三端称为始端， 、 、 三端称为始端 三端称为始端， X、Y、Z三端称为末端。 、 、 三端称为末端 三端称为末端。 uC
O
ωt
3. 相量表示
•
ɺ UC
U
•
A
= U∠0
U
B
= U ∠ − 120
• C
120° ° 120° ° 120° °
ɺ UB
UA
•
U
= U ∠ 120
4. 对称三相电源的特点 uA + uB + uC = 0 UA + UB + UC = 0
C
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组） 相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压 ɺ ɺ ɺ UA、UB、UC 、Up
ɺ ɺ ɺ 线电压： 线电压：端线与端线间的电压 UAB、UBC、UCA、Ul
(2) 线电压与相电压的关系 + + – + A
eA
– Z X –Y –
ɺ UA
eB
– – – +
2009 年 11月
第四章 三相电路
ɺ UA
N C –
ɺ IN
ɺ UB
– +
RA N′ ′ RC RB
B
– ɺ UC +
ɺ IB ɺ I
C
A +
ɺ IA
ɺ UA
N C
–
ɺ IN
ɺ UB
– +
RA N′ ′ RC RB
B
– ɺ UC +
ɺ IB ɺ I
C
解： 已知： 已知： ɺAB = 380 30° V U (1) 线电流 三相对称
A、B、C三端称为始端， 、 、 三端称为始端 三端称为始端， X、Y、Z三端称为末端。 、 、 三端称为末端 三端称为末端。 uC
O
ωt
3. 相量表示
•
ɺ UC
U
•
A
= U∠0
U
B
= U ∠ − 120
• C
120° ° 120° ° 120° °
ɺ UB
UA
•
U
= U ∠ 120
4. 对称三相电源的特点 uA + uB + uC = 0 UA + UB + UC = 0
C
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组） 相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压 ɺ ɺ ɺ UA、UB、UC 、Up
ɺ ɺ ɺ 线电压： 线电压：端线与端线间的电压 UAB、UBC、UCA、Ul
(2) 线电压与相电压的关系 + + – + A
eA
– Z X –Y –
ɺ UA
eB
– – – +
2009 年 11月
第四章 三相电路
电工学-第4章供电与用电
11
第
4
章
IL2
供 电
－I2
与
I3
IL1 =√3 I1 －30o
用 电
IL2 =√3 I2 －30o
30
I1
－I3
IL3 =√3 I3 －30o
IL2 －I1 I2
IL1
大连理工大学电气工程系
12
第
4
章
4.2 三相负载
供
电 三相负载: 由三相电源供电的负载。
与 用
三相对称负载: 三相阻抗相等的三相负载。
与 将三个连接点分别接到三个电源的三根相线
用 电
上。
L1
L1
IL1
+ I1
L2
Z
Z
Z
L2
IL2
U1 Z1 + I2
U3+ Z3
L3
L3
IL3
U2 Z2
I3
三相负载的三角形联结只能是三相三线制。
大连理工大学电气工程系
19
第 4
章 对于三相对称负载:
供 Z1 = Z2 = Z3 = Z
电 与
IL1 =√3 I1 - 30o
电
适用于大功率、长距离输电。
电能
升
降
10 kV 压 110kV 、220kV 、500 kV 压
变
变
压
压
器
器
6 kV 10 kV
负荷 380 V 220 V
大连理工大学电气工程系
26
第 4
章 低压供电系统的接线方式
供 放射式：供电可靠性高，导线用量大，费用高。
电 与
树干式：适用于用电比较分散，每个节电的用
电工学 第四章
u1 i1 i b1 u b1 i b ub
三、三点说明
1.替代定理既适用于线性电路，也适用于非线性电路； 既适用于电阻电路，也适用于动态电路； 2.替代后电路必须有唯一解
2.5A
？ 2 ＋ 1A + ？ ＋ 5 10V 5V 5V － 1.5A － －
例 1 利用戴维宁定理求电流 i 。 4V + 1 a
6V 3 12V 6
b
i
1
步骤：(1) 选择断开点，将原电路分解为两个一端口网络；
(2) 求不含未知量的一端口的戴维宁等效电路； 求开路电压：应用前面学过的方法 求输入电阻：①② (3) 用等效电路代替原一端口网络，求解等效后的电路。
每个独立源单独作用：只有当前独立源作用， 其他独立源都不作用； 其他独立源都不作用—— 电压源不作用，电压值为零，用短路线代替； 电流源不作用，电流值为零，用开路代替。
记为 y = y(1) + y(2) + … + y(N) = k1xS1 + k2xS2 + … + kNxSN = kixSi
U3 = U3(1)+ U3(2) + U3(3) + U3(4)
G1US1 G 2 US2 IS1 IS2 G1 G 2 G 3
与所有独立源（US1, US2, IS1，IS2）共同作用时的结果 相同，叠加定理成立。
例2
用叠加定理求电压 U。
4 9V 4 2A 6
3
+ uo
若 N 与 NE 等效 io
NE
+ uo
N1
N1
io'
电工学-第4章供电与用电
电 与
树干式：适用于用电比较分散，每个节电的用
用 电量较大，变电所又居于各用电点的中央时。
电
变电所
变电所
配电箱 配电箱 配电箱
配电箱 配电箱
配电箱 配电箱
29
第
4 章
4.5 触电事故
供 一、电流对人体的危害
电 与
电流对人体组织的危害作用主要有以下几方面：
用 电
1. 生物性质的作用
——引起神经功能和肌肉功能紊乱
I1
线电流 L1
供
I3
IL2
电
I2
L2
与
用
IL3
电
L3
2.线电流与相电流的关系
IL1 = I1 - I3
IL2 = I2 - I1
IL3 = I3 - I2
第 2.线电流与相电流的关系
4
章 IL1 = I1 - I3
IL2 = I2 - I1
IL3 = I3 - I2
供 电
电流对称情况下，做相电流线 电流相量图
电 与 用
+++ e1 e2 e3 －－－
电
L1′ L2′ L3′
L3′ L1
L3
L1′
L2′
L2
三角形联结
将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相 绕组的末端连接在一起，形成闭合回路。从 三个连接点引三根供电线。
11
第
线电流
4 章
相电流 供 电 I3 与 用 电
I1 +
U12
(
U1
) U31(
供 电 与
结的对称三相电路，已知电源相电压UPS= 220 V，负载 每相阻抗| Z | = 10 Ω。试求负载的相电流和线电流以及 电源的线电流和相电流的有效值。
电工学第四章课件
B a
B¬ £
b
B BJ B0
B
0
磁化曲线
O
B和与H的关系
H
注
当有磁性物质存在时 B与H不成比例，与I也不成比例。
三、磁滞性
当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化） 时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化， 当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞 后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。
I N
磁路与电路对照 I
+
磁路
E
_
U
R 电路
磁通势F 磁通 磁感应强度B 磁阻Rm
电动势E 电流I 电流密度J 电阻R
l Rm Sl R S源自磁路的计算在计算电机、电器等的磁路时，要预先给定铁心 中的磁通（或磁感应强度），而后按照所给的 磁通及磁路各段的尺寸和材料去求产生预定磁通所 需的磁通势F＝NI。 计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl， 如磁路由不同的材料、长度和截面积的几段组 成，则磁路由磁阻不同的几段串联而成。 NI＝H1 l1＋H2 l2＋＝（H l）
0
如：由三段串联而成的
继电器磁路
2
1 l2
I
1
l1 S1
S2
S 1 S 2 S 0
B 1 B 2 B 0
＝ （ ） B f H H 1 ＝ （ ） B f H ＝ （ ） B f H H 2 H 0
l1
2
H 1l 1 H 2 l2
l） （ H H 0／ ＝ N I
例题4.1 有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为15cm，铁 心材料为铸钢。磁路中含有一空气气隙，其长度等于 0.2cm。设线圈中通有1A电流，如要得到0.9T的磁感应 强度，试求线圈匝数。
电工学第4章
例题3:试判断下列电路中引入的反馈是电 例题 试判断下列电路中引入的反馈是电 压反馈还是电流反馈. 压反馈还是电流反馈.
+VCC Cb2 T
+
Rb1 Cb1
+
Rc
+VCC Rb C1
+
RL
ui +
Rb2
uf -
+
ic Re
uo -
RS uS +
+
T C2 uf +
ui -
+
Re
RL
uo -
+V cc
R1
-
id
+ ui -
ii
+
Rf
A
∞
+
io + uo RL -
if
R
分立电路组成的电流并联负反馈
引入电流负反馈的目的——稳定输出电流 稳定输出电流 引入电流负反馈的目的 稳定过程: 稳定过程: RL ↑ io(ic2) ↓ io(ic2) ↑ 负载变化时,输出电流稳定 输出电阻↑ 负载变化时,输出电流稳定——输出电阻 输出电阻
R1
uf ↑
ud ↓
+ ui + -
+ + ∞ ud - - A +
uf Rf
Rb1
io RL
Rc T u be + uf ic Re
+VCC Cb2
+ uo -
Cb1
+
+
+
RL
+
ui +
Rb2
uo -
五.反馈类型及判别方法总结
电工学课件第四章
对称而又没有中线时，负载上可能得 A
会不会出 现问题?
到大小不等的电压，有的超过用电设
一层楼 ...
备的额定电压，有的达不到额定电压 N
，都不能正常工作。比如，照明电路 中各相负载不能保证完全对称，所以 绝对不能采用三相三相制供电，而且 必须保证零线可靠。
二层 楼 B C
三层楼
28
第二十八页，共48页
Em sin( t + 120 °)
6
第六页，共48页
4.1.2 三相电源的表示法
1.瞬时值表达式
2.波形图
Em
eA = Em sin wt
eB = Em sin (wt - 120 °) eC = Em sin (wt - 240 °)
= Em sin(w t + 120 °)
eA eB eC
星形连接（Y接） 三角形连接（接）
相电流（IP）： 流过每一相负载的电流 线电流（IL） ： 流过每一根火线的电流
15
第十五页，共48页
4.2.1 负载星形连接的三相电路
1. 连接
三相四线制
A iA
三相四线
ZX Y
uA
i ZA
AN
N
iCN
i uB B i i uC C
B ZB
ZC
BN
C
相电流IP(负载上的电流)：
三表法适用于三相四线制接法的不对称负载。
38
第三十八页，共48页
3. 两表法：（用两个功率表测量）
* P1
线电压
A
*W 1
*P2
电压
B
*W 2
线圈
第十九页，共48页
例1 已知： 三相负载 R、L、C
会不会出 现问题?
到大小不等的电压，有的超过用电设
一层楼 ...
备的额定电压，有的达不到额定电压 N
，都不能正常工作。比如，照明电路 中各相负载不能保证完全对称，所以 绝对不能采用三相三相制供电，而且 必须保证零线可靠。
二层 楼 B C
三层楼
28
第二十八页，共48页
Em sin( t + 120 °)
6
第六页，共48页
4.1.2 三相电源的表示法
1.瞬时值表达式
2.波形图
Em
eA = Em sin wt
eB = Em sin (wt - 120 °) eC = Em sin (wt - 240 °)
= Em sin(w t + 120 °)
eA eB eC
星形连接（Y接） 三角形连接（接）
相电流（IP）： 流过每一相负载的电流 线电流（IL） ： 流过每一根火线的电流
15
第十五页，共48页
4.2.1 负载星形连接的三相电路
1. 连接
三相四线制
A iA
三相四线
ZX Y
uA
i ZA
AN
N
iCN
i uB B i i uC C
B ZB
ZC
BN
C
相电流IP(负载上的电流)：
三表法适用于三相四线制接法的不对称负载。
38
第三十八页，共48页
3. 两表法：（用两个功率表测量）
* P1
线电压
A
*W 1
*P2
电压
B
*W 2
线圈
第十九页，共48页
例1 已知： 三相负载 R、L、C
电工学第4章
i1 i i2
i1与i2 同相 i1与i2 反相
i1 ωt o ψ1 ψ2 ϕ i i2 ωt
ψ2 o ψ1
注意：不同频率的正弦量比较无意义。 注意：不同频率的正弦量比较无意义。
[例题] 正弦电流 =100sin(6280t − π)mA,指出它的周期 例题] i , 4 频率,角频率幅值 有效值初相位画出波形图 , , , , . 解：Im =100mA i 100(mA) Im = 100=70.7mA I= 2 2 ω=6280rad/s oπ f = ω = 6280=1000Hz =1kHz 4 2π 2π T= 1 = 1 =0.001s=1ms f 1000 ψ=− π 4
4.1.2 幅值与有效值
幅值： 幅值：Im、Um、Em 有效值： 有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的 有效值。 有效值。
幅值必须大写, 幅值必须大写, 下标加 m。
= I 2 RT ∫0 i R dt
T 2
交流
直流
则有
I =
Im 1 T 2 2 有效值必 = Imsin ωt dt = 2 须大写 T ∫0 Um Em 同理： 同理： U = E= 2 2 注意：交流电压、电流表的刻度、 注意：交流电压、电流表的刻度、数据为有效值
r ψ
a
A = r cos ψ + j r sin ψ = r (cos ψ + jsin ψ)
jψ
由欧拉公式: 由欧拉公式 cos ψ = e 可得: 可得 (3)
= cos ψ + jsin ψ 指数式 A = r ej ψ e
jψ
+e 2
−j ψ
ej ψ − e− j ψ , sin ψ = 2j
i1与i2 同相 i1与i2 反相
i1 ωt o ψ1 ψ2 ϕ i i2 ωt
ψ2 o ψ1
注意：不同频率的正弦量比较无意义。 注意：不同频率的正弦量比较无意义。
[例题] 正弦电流 =100sin(6280t − π)mA,指出它的周期 例题] i , 4 频率,角频率幅值 有效值初相位画出波形图 , , , , . 解：Im =100mA i 100(mA) Im = 100=70.7mA I= 2 2 ω=6280rad/s oπ f = ω = 6280=1000Hz =1kHz 4 2π 2π T= 1 = 1 =0.001s=1ms f 1000 ψ=− π 4
4.1.2 幅值与有效值
幅值： 幅值：Im、Um、Em 有效值： 有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的 有效值。 有效值。
幅值必须大写, 幅值必须大写, 下标加 m。
= I 2 RT ∫0 i R dt
T 2
交流
直流
则有
I =
Im 1 T 2 2 有效值必 = Imsin ωt dt = 2 须大写 T ∫0 Um Em 同理： 同理： U = E= 2 2 注意：交流电压、电流表的刻度、 注意：交流电压、电流表的刻度、数据为有效值
r ψ
a
A = r cos ψ + j r sin ψ = r (cos ψ + jsin ψ)
jψ
由欧拉公式: 由欧拉公式 cos ψ = e 可得: 可得 (3)
= cos ψ + jsin ψ 指数式 A = r ej ψ e
jψ
+e 2
−j ψ
ej ψ − e− j ψ , sin ψ = 2j
电工学第4章
[例题] 在图所示电路中，设 i1I1msin(t+1)100sin(t45)A， i2I2msin(t+2)60sin(t30)A，求总电流 i，并画出电流相量 图。 i
[解] 将i=i1+i2 转化为相量表示式，求 i 的相量 Im。 Im I1m I2m 100 45 60 30 100ej45 60e-j45
100(cos45 jsin 45) 60(cos30 jsin30) (70.7 j70.7) (52 j30) (122.7 j40.7) 129 18.4 A
.
i1
i2
I1
I
i129sin(t18.4)A
45 18.4 30
4· 正弦电压与电流 1
4· 3 初相位 1·
正弦量是随时间而变化的，要确定一个正弦量还须从计时起点 (t=0)上看。所取的计时起点不同，正弦量的初始值(t=0时的值)就 不同，到达幅值或某一特定值所需的时间也就不同。 正弦量可以用i=Imsint表示，它的初始值为零； 正弦量也可以用i=Imsin(t+)表示，它的初始值i0=Imsin。
4· 正弦量的相量表示法 2
按照各个正弦量的大小和相位关系画出的若干个相量的图形， 称为相量图。在相量图上能形象地看出各个正弦量的大小和相互 . 间的相位关系。
U
图中，用相量图表示两个同频率的正弦量， 电压相量 U 比电流相量 I 超前 角，也就是 正弦电压u比正弦电流 i 超前 角。
相量图
I
U
4· 单一参数的交流电路 3
4· 1 电阻元件的交流电路 3·
在任意瞬间，电压瞬时值u与电流瞬时值 i 的 乘积，称为瞬时功率，用小写母 p 表示，即 p =ui =Umsint Imsint =UI(1-cos2t)
[解] 将i=i1+i2 转化为相量表示式，求 i 的相量 Im。 Im I1m I2m 100 45 60 30 100ej45 60e-j45
100(cos45 jsin 45) 60(cos30 jsin30) (70.7 j70.7) (52 j30) (122.7 j40.7) 129 18.4 A
.
i1
i2
I1
I
i129sin(t18.4)A
45 18.4 30
4· 正弦电压与电流 1
4· 3 初相位 1·
正弦量是随时间而变化的，要确定一个正弦量还须从计时起点 (t=0)上看。所取的计时起点不同，正弦量的初始值(t=0时的值)就 不同，到达幅值或某一特定值所需的时间也就不同。 正弦量可以用i=Imsint表示，它的初始值为零； 正弦量也可以用i=Imsin(t+)表示，它的初始值i0=Imsin。
4· 正弦量的相量表示法 2
按照各个正弦量的大小和相位关系画出的若干个相量的图形， 称为相量图。在相量图上能形象地看出各个正弦量的大小和相互 . 间的相位关系。
U
图中，用相量图表示两个同频率的正弦量， 电压相量 U 比电流相量 I 超前 角，也就是 正弦电压u比正弦电流 i 超前 角。
相量图
I
U
4· 单一参数的交流电路 3
4· 1 电阻元件的交流电路 3·
在任意瞬间，电压瞬时值u与电流瞬时值 i 的 乘积，称为瞬时功率，用小写母 p 表示，即 p =ui =Umsint Imsint =UI(1-cos2t)
电工学第四章 变压器
END
I →S
节省金属材料（经济）
电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能 并保证用电安全。具体如下：
发电厂 10.5kV
输电线 220kV
升压
…
实验室
380 / 220V
降压
变电站 10kV
降压
降压
仪器 36V 降压
变压器的结构
铁心
+ i1
Φ
u1
i2
+
u2 ZL
–
一次
N1
–
N2 二次
绕组
绕组
单相变压器
阻抗变化后，扬声器得到更大功率
思考
变压器能用于直流变压吗？
与普通变压器相比
自耦变压器
普通变压器：原副边之间仅有磁联系
自耦变压器：原副边之间有磁、电联系
+
原副边电压电流的关系
U1 = N1 = K
+
U2 N2
_
_
I1 = N2 = 1 I2 N1 K
注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。 因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。
一次绕组 绕组： 二次绕组 铁心
变压器的电路
由高导磁硅钢片叠成
厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
变压器的结构
变压器的分类
按用途分
电力变压器 (输配电用)
仪用变压器 电压互感器 电流互感器
整流变压器
三相变压器 按相数分
单相变压器 按制造方式 壳式
心=K
举例
收音机的扬声器可近似认为是纯电阻负载，设其值为8Ω
1)若直接连在内阻RS为800 Ω，电动势ES为10V的交流放大 器起上，求放大器输送给扬声器的功率。
电工学第四章
ห้องสมุดไป่ตู้为1/亨（H－1）。
§4-2 单相变压器和三相变压器
高压包
电力变压器
电视机中的高压包
变压器
电动车充电器
变压器的主要功能是改变交流电压的大小 ，此外还有改 变电流、变换阻抗等作用。
一、变压器的基本结构
变压器基本结构
变压器符号
变压器的主要组成部分是铁心和绕组。
工作时和电源相连的绕组称为一次绕组(原线圈、初 级绕组)，与负载相连的线圈称为二次绕组(副线圈、
这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应 现象，产生的电流称为感应电流，产生感应电流 的电动势称为感应电动势。
2. 电磁感应定律
（1）楞次定律 在线圈回路中产生感应电动势和感应电流的
原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通 发生了变化。
楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在 方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻
如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角α，则 导体中的感应电动势为
e = Blvsinα
发电机就是应用导线切割磁感线产生感应电动 势的原理发电的，实际应用中，将导线做成线圈， 使其在磁场中转动，从而得到连续的电流。
在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长度 为l 的直导体AB，可沿平行导电轨道滑动。当导体以速 度v向左匀速运动时，试确定导体中感应电动势的方向
次级绕组)。
根据绕组和铁心的安装位置不同，可分为心式和壳式两种 。
心式
壳式
二、单相变压器的工作原理
忽略绕组电阻和各种电磁能量损耗的变压器称为理想变压器。
三、单相变压器的运行特性
1．变压器的空载运行
变压器的控制运行就是变压器一次绕组加额定电压 、二次绕组开路的工作状态，此时，二次绕组没有
§4-2 单相变压器和三相变压器
高压包
电力变压器
电视机中的高压包
变压器
电动车充电器
变压器的主要功能是改变交流电压的大小 ，此外还有改 变电流、变换阻抗等作用。
一、变压器的基本结构
变压器基本结构
变压器符号
变压器的主要组成部分是铁心和绕组。
工作时和电源相连的绕组称为一次绕组(原线圈、初 级绕组)，与负载相连的线圈称为二次绕组(副线圈、
这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应 现象，产生的电流称为感应电流，产生感应电流 的电动势称为感应电动势。
2. 电磁感应定律
（1）楞次定律 在线圈回路中产生感应电动势和感应电流的
原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通 发生了变化。
楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在 方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻
如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角α，则 导体中的感应电动势为
e = Blvsinα
发电机就是应用导线切割磁感线产生感应电动 势的原理发电的，实际应用中，将导线做成线圈， 使其在磁场中转动，从而得到连续的电流。
在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长度 为l 的直导体AB，可沿平行导电轨道滑动。当导体以速 度v向左匀速运动时，试确定导体中感应电动势的方向
次级绕组)。
根据绕组和铁心的安装位置不同，可分为心式和壳式两种 。
心式
壳式
二、单相变压器的工作原理
忽略绕组电阻和各种电磁能量损耗的变压器称为理想变压器。
三、单相变压器的运行特性
1．变压器的空载运行
变压器的控制运行就是变压器一次绕组加额定电压 、二次绕组开路的工作状态，此时，二次绕组没有
电工学-第四章 正弦波振荡电路
R
1 jL jC j(L 1
C
)
( R L)
.
I
L/C
R j(L 1 )
C
+ L
•
U
C
_
R
2020/4/18
24
LC并联谐振回路的选频特性
•
Z
U
•
I
L/C
R j(L
1)
C
.
I
+ L
•
U
C
_
R
•
当LC并联回路发生谐振时，端电压 U 与总电
流
•
I
同相，即阻抗Z表现为纯电阻性。
谐振频率
o
Uf
•
F
Uo
•
•
由以上知，放大电路产生自激振荡的条件是 U f U i
••
•
则
AuF
Uo
•
U
•
f
U
•
f
1
Ui Uo Ui
2020/4/18
7
自激振荡
总结出自激振荡的条件：
（1）相位平衡条件
反馈电压
•
U
f
与输入电压
•
U
i
同相位，形成正反馈
（2）幅值平衡条件
反馈电压与输入电压大小相等： U f U i
C2
uf
首先判断相位平衡条件，见瞬时极性
2020/4/18
35
RB1
RC
+
RB2
uf
+
ube
RE
UCC
+
C1
L
+
C2
CE
电工学4、5、6、7章
电 工
4.2 三相有功功率和无功功率的测量方法
4.2.4 用三相功率表测量三相电路功率
三相功率表通常 有“二元三相功率” 和“三元三相功率” 两种。 “二元三相功率” 的接线方式如图所示。
电
子 技 术
陈 小 虎 主 编 高 等 教 育 出 版 社
图4.4.6 三相功率表的接线
电 工
4.2 三相有功功率和无功功率的测量方法
电 工
4.1 电功率的测量方法
4.1.2 功率表量限的选择
功率表通常做成多量限的，一般有两个电流量限，两 个或三个电压量限。通过选用不同的电流和电压量限，获 得不同的功率量限。 例如：D19-W型功率表的额定值为5/10A和150/300V，其 功率量限可计算如下： 在5A、150V量限，5x150=750W； 在 5A 、 300V 量 限 或 10A 、 150V 量 限 ， 5x300 或 10x150=1500W； 在10A、300V量限，10x300=3000W。
图4.4.4 两表法测三相功率
电 工
4.2 三相有功功率和无功功率的测量方法
4.2.3 用三个单相功率表测不对称三相四线制的功率 （三表法）
三相四 线制负载多 数是不对称 的，所以需 要用三个单 相功率表才 能测量。三 表法接线方 式如图所示。
电
子 技 术
陈 小 虎 主 编 高 等 教 育 出 版 社
电
子 技 术
陈 小 虎 主 编 高 等 教 育 出 版 社
电 工
5.3 三相有功电度表和三相无功电度表
5.3.1 单相电能的测量
在低电压（380V或220V）小电流（5A或10A以下） 的单相交流电路中，电度表可以直接接在线路上，如下 图所示。
电工学-第四章
Z
Z 三角形联结
具体采用何种接法，应根据电源电压和负载 额定电压的大小来决定。 原则上应使负载的实际电压等于其额定相电 压。
一、三相负载的星形连接
把三相负载分别接在三相电源的一根相线和 中线之间的接法（常用“Y”标记）。
三相负载的三个末端联结在一起，接到电源 的中性线上。 三相负载的三个首端分别接到电源的三根相 线上。
eA Em sin t
eB Em sin(t 120)
eC Em sin( t 240)
Em sin( t 120)
eA
eB
eC
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
C+
N
+• B
+
X
2
0
2 5
7 4 3 5 11
6 3 2 36
6 323 6
t
A相 B相 C相
§4－2 三相负载的连接方式
三相负载——接在三相电源上的负载。
对称三相负载——各相负载相同的三相负载，如三相电动机、
大功率三相电路等。
不对称三相负载——各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 L1 L2 L3 N
Z3
Z2
Z1
M
3～
三相负载也有两种接法:
L1
L1
Z
N L2
Z
Z
L2
L3
L3
星形联结
Z
I1
+
IL1
IN
I3
IL2
I2
+
IL3
1.线电流与相电流的有效值关系?
电工学少学时第四章PPT课件
三相负载的联接原则
应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与 电源的联接方式无关。 负载的额定电压 = 电源的线电压
中性线断开时，求各相负载电压。
解: (1) A相短路
A
1) 中性线未断
此时A相短路电流很 大，将A相熔断丝熔断， N 而 B相和C相 未受影响，其相电压 B
RA
N
RC
RB
仍为220V, 正常工作。 C.
第4章 供电与用电
2) A相短路, 中性线断开时,A 此时负载中性点N´
即为A, 因此负载各相 N 电压为
U A N–
I N
ZA N'
流，其它两相电 流可根据对称性
––
U B
+ U C
IB
IC
ZB 直接写出。
ZC
如：
I A 10 30 A
+
可知：
因 所中 以为负三 载线 对相称I 电 N 时 ，电 压 I 三A 相对I 电B Z流 称 A 流I 也， C Z 对B且 0 称负 Z。C载II CB对
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流
4)中线电流 INIAIBIC
UL 3UP
ILIP
I A
U A ZA
I B
U B ZB
I C
U C ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算 .
第4章 供电与用电
(3) 对称负载Y 联结IA三相电路的计算 负载对称时，
+
只需计算一相电
+–
U AB
–
U CA
UU+–BBCC +
A 1.相电压与线电压的关系: 结 论 ： 电 源 Δ 形结联 时
应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与 电源的联接方式无关。 负载的额定电压 = 电源的线电压
中性线断开时，求各相负载电压。
解: (1) A相短路
A
1) 中性线未断
此时A相短路电流很 大，将A相熔断丝熔断， N 而 B相和C相 未受影响，其相电压 B
RA
N
RC
RB
仍为220V, 正常工作。 C.
第4章 供电与用电
2) A相短路, 中性线断开时,A 此时负载中性点N´
即为A, 因此负载各相 N 电压为
U A N–
I N
ZA N'
流，其它两相电 流可根据对称性
––
U B
+ U C
IB
IC
ZB 直接写出。
ZC
如：
I A 10 30 A
+
可知：
因 所中 以为负三 载线 对相称I 电 N 时 ，电 压 I 三A 相对I 电B Z流 称 A 流I 也， C Z 对B且 0 称负 Z。C载II CB对
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流
4)中线电流 INIAIBIC
UL 3UP
ILIP
I A
U A ZA
I B
U B ZB
I C
U C ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算 .
第4章 供电与用电
(3) 对称负载Y 联结IA三相电路的计算 负载对称时，
+
只需计算一相电
+–
U AB
–
U CA
UU+–BBCC +
A 1.相电压与线电压的关系: 结 论 ： 电 源 Δ 形结联 时
电工学第四章
R1 R2
63
求时间常数
a
R1
6k
b
R2
3k
电阻R应为从 ab看进去的等效电阻
R1 R2
63
R
2k
R1 R2
63
R C 2 2 ms 4 ms
u C (t ) u C () [u C (0 ) u C ()]e
18 (54 18)e
注意：
在换路瞬间 t = (0+) 的等效电路中
(1) 若 uC(0) = U0 0，电容元件用恒压源代替，其值
等于 U0 ；若 uC(0) = 0 ，电容元件视为短路。
(2) 若 iL(0) = I0 0 电感元件用恒流源代替，其值等于
I0；若 iL(0) = 0 ，电感元件视为开路。
2．零输入响应
实质：RC 电路的放电过程
+
U
换路前电路已处于稳态
1
S + uR –
iC
–
uC (0 ) U
R
uC+ C
–
uC ( 0 ) U
t = 0 时开关 S 1，电容 C 经电阻 R 放电
列 KVL方程
uR R
代入上式得
uR uC 0
duC
C C
dt
t
t≥0
零输入响应曲线
u
时间常数 = RC
U
当 t = 时，
uC = 36.8% U
uC
O
t
电容电压 uC 从初始值按指数规律衰减，衰减的快
慢由 RC 决定。
越大，曲线变化越慢，uC 达到稳态所需要的时间
63
求时间常数
a
R1
6k
b
R2
3k
电阻R应为从 ab看进去的等效电阻
R1 R2
63
R
2k
R1 R2
63
R C 2 2 ms 4 ms
u C (t ) u C () [u C (0 ) u C ()]e
18 (54 18)e
注意：
在换路瞬间 t = (0+) 的等效电路中
(1) 若 uC(0) = U0 0，电容元件用恒压源代替，其值
等于 U0 ；若 uC(0) = 0 ，电容元件视为短路。
(2) 若 iL(0) = I0 0 电感元件用恒流源代替，其值等于
I0；若 iL(0) = 0 ，电感元件视为开路。
2．零输入响应
实质：RC 电路的放电过程
+
U
换路前电路已处于稳态
1
S + uR –
iC
–
uC (0 ) U
R
uC+ C
–
uC ( 0 ) U
t = 0 时开关 S 1，电容 C 经电阻 R 放电
列 KVL方程
uR R
代入上式得
uR uC 0
duC
C C
dt
t
t≥0
零输入响应曲线
u
时间常数 = RC
U
当 t = 时，
uC = 36.8% U
uC
O
t
电容电压 uC 从初始值按指数规律衰减，衰减的快
慢由 RC 决定。
越大，曲线变化越慢，uC 达到稳态所需要的时间
唐介《电工学》第4章(ji)
我国规定的工频安全电压额定值分别为: 42V、36V、24V、12V和6V
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
（二).保护接地和保护接零 1.接地:
M
接地线 接地体
接地装置
一般要求接地电阻≤4Ω
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
接地分为两种: ⑴工作接地:为保证电力设备和设备达到正常工作要求而
进行的接地. 如:电源中性点接地,防雷装置接地等.
⑵保护接地:为保证人身安全,防止间接触电,而将设备的外
壳可导电金属部分接地.
_
+ U·+_32
+
U·1
I·1
Z1
I·2Z2
+
_
_
U·2
_ U·3 Z3 I·3 +
三相负载为三相四线制时星形连接
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
1.线电压与相电压的关系
L1 I·L1
N I·N
L2 L3
I·L2 I·L3
_ +
U·31 U·12
_
+ U·+_32
I·2Z2
+
+
U·1
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
结论: 若负载对称,相电流和线电流就对称
Ip= IL 相位相同
∴ I·p = I·L
讨论: 1. 负载对称时, I·N = I·1 + I·2 + I·3 = 0 一般中线可不要
2. 负载不对称时, I·N = I·1 + I·2 + I·3≠ 0
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
（二).保护接地和保护接零 1.接地:
M
接地线 接地体
接地装置
一般要求接地电阻≤4Ω
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
接地分为两种: ⑴工作接地:为保证电力设备和设备达到正常工作要求而
进行的接地. 如:电源中性点接地,防雷装置接地等.
⑵保护接地:为保证人身安全,防止间接触电,而将设备的外
壳可导电金属部分接地.
_
+ U·+_32
+
U·1
I·1
Z1
I·2Z2
+
_
_
U·2
_ U·3 Z3 I·3 +
三相负载为三相四线制时星形连接
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
1.线电压与相电压的关系
L1 I·L1
N I·N
L2 L3
I·L2 I·L3
_ +
U·31 U·12
_
+ U·+_32
I·2Z2
+
+
U·1
返回
上一页
下一页 上一节
下一节
第4章供电与用电
结论: 若负载对称,相电流和线电流就对称
Ip= IL 相位相同
∴ I·p = I·L
讨论: 1. 负载对称时, I·N = I·1 + I·2 + I·3 = 0 一般中线可不要
2. 负载不对称时, I·N = I·1 + I·2 + I·3≠ 0
- 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)。
安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（首页）科室:教务科授课时间:
安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）
授课时间:
第页
第页
第 页
当N> N b 时，变压器是降压变压器；当N < N 2时, 变压器是升压变压器。
2
、变流原理：
11 U 2 N 2 12 U 1
N 1
变压器工作时，一次、二次绕组中的电流跟匝数 成反比，即变压器的变流比。
3、变压器的功率关系及效率
初次级电压电流的关系为：
教学 内 容
为心式和壳式两种。
（见课本图示） 三、变压器工作原理 1、变压原理：
5 _ 巳 _ 2 U 2 一 E 2 一 N 2
理想变压器一次、二次绕组端电压之比等于绕组 的匝数比，即变压器的变压比。
教提示法及备注
降压变压器 升压变压器 隔离变圧器
第页
第页
安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）
授课时间:
第页
第页
第页
第页
第页
第页
安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）
授课时间:
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页
安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）
授课时间:
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页
第页。