电工基础(第五版)第五章
电工基础(第五版)第五章劳动版
目标：介绍电工基础知识提高 学生的实践操作能力
内容：包括电工基础知识、实 践操作技能、安全操作规范等
特点：注重实践操作强调安全 操作规范提高学生的实践操作 能力
介绍电工基础第五版的主要内容 讲解电工基础第五版的主要知识点 分析电工基础第五版的难点和重点 提供电工基础第五版的练习题和答案 总结电工基础第五版的学习心得和经验 提供电工基础第五版的学习资源和参考资料
目的：PPT主要用于 制作演示文稿用于展 示、讲解、宣传等场 合方便观众理解和接 受信息
特点：PPT具有丰富 的模板和设计元素可 以制作出美观、生动 的演示文稿
应用：PPT广泛应用 于教育、商业、科研 等领域是现代办公和 学习中不可或缺的工 具
封面页：包括标题、作者、 日期等信息
目录页：列出所有章节和 子章节便于观众了解PPT 结构
,
01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 P P T 概 述 03 电 工 基 础 概 念 04 劳 动 版 P P T 的 主 要 内 容 05 P P T 的 演 示 技 巧 06 P P T 的 实 用 性 和 应 用 场 景
背景：PPT是 PowerPoint的简称 是一种演示文稿软件 由微软公司开发
电功率：单位时间内电 能的消耗量
电容：储存电荷的能力
电磁感应：电流产生磁 场磁场产生电流
基尔霍夫定律：电路中 电流和电压的关系
电流：电荷的定向移动 形成电流
电阻：阻碍电流流动的 能力
电能：电荷在电场中做 功的能力
欧姆定律：电流与电压 成正比与电阻成反比
电感：阻碍电流变化的 能力
主题：电工基础(第五版)第五 章劳动版
个人展示：用于个人展示展示个人能 力和成就
商业演示：用于产品推广展示公司实力 和品牌形象
《电工基础》第5章 正弦交流电路ppt课件
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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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• 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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• 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
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（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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§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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§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
《电工技术基础与技能》(第5章)正弦交流电的产生-基本物理量-表示方法-非正弦周期波课件PPT
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
尼古拉·特斯拉
5.2.2 最大值（振幅）和有效值
3．有效值 交流电的有效值是根据电流的热效应来确定的。即在相同的电阻R中，分别通入 直流电和交流电，在经过一个交流周期的时间内，如果它们在电阻上产生的热量相等， 则用此直流电的数值表示交流电的有效值。一般电气设备铭牌上所标明的额定电压和 额定电流，交流电表上所指示的电压、电流读数等，就是指被测量的交流电的有效值。 如电压220 V，就是指供电电压的有效值。 交流电的有效值规定用大写字母表示，如E，I，U。有效值与最大值的关系分别为
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 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
Im ，Um ，Em ——表示电流、电压、电动势的最大值；
——表示电流、电压、电动势的角频率；
i0 ，u0 ，e0 ——表示电流、电压、电动势的初相。
5.3.1 解析式法
【例】已知一正弦交流电的电压为220 V，在t=0时的瞬时值为 110 2 V ， 频率为50 Hz，试写出其交流电电压的解析表达式。
两个正弦交流电波形
《电工电子技术基础》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
电工基础(第五版)习题册参考答案
附录㊀习题册参考答案第一章㊀电路基础知识ɦ１—１㊀电路和电路图㊀㊀一㊁填空题１.电流㊀电源㊀负载㊀控制装置㊀导线２.进行能量的传输㊁分配和转换㊀进行信息的传递和处理３.电路原理图㊀原理框图㊀印制电路图４.理想元件二㊁问答题１.答:电路主要由电源㊁负载㊁控制装置和导线组成ꎮ它们的主要功能如下所示:电源:为电路提供电能ꎮ负载:又称为用电器ꎬ其作用是将电能转变为其他形式的能ꎮ控制装置:主要作用是控制电路的通断ꎮ导线:起连接电路和输送电能的作用ꎮ２.答:把实际元件用理想元件表示后ꎬ一个实际电路便由一些理想电气元件连接而成ꎬ称为实际电路的电路模型ꎮ７７１三㊁识图㊁作图题续表２.９７１ɦ１—２㊀电流和电压一㊁填空题１.正㊀相反２.直流㊀交流㊀大小和方向恒定不变㊀稳恒电流㊀直流㊀大小和方向都随时间的变化而变化㊀交变电流㊀交流３.０ ０１４.串㊀正㊀负㊀量程５.电场力㊀电源６.参考点㊀Ｕａ－Ｕｂ㊀Ｕｂ－Ｕａ７.零㊀正㊀负８.负㊀正９.并联㊀相同１０.ｃ㊀ｄ㊀ｃ二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ɿ㊀７.ɿ８.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｃ㊀３.Ｂ四㊁问答题１.答:(１)要有能自由移动的电荷 载流子ꎮ(２)导体两端必须保持一定的电压ꎮ２.答:电源内部电荷在电源力的作用下从负极移动到正极ꎬ电源外部电荷是在电场力的作用下从正极移动到负极ꎮ０８１３.答:(１)对交流㊁直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量ꎮ(２)电流表应串接到被测电路中ꎮ(３)直流电流表表壳接线柱上标明的 ＋ － 记号应和电路的极性相一致ꎬ不能接错ꎬ否则指针会反转ꎬ既影响正常测量ꎬ也容易损坏电流表ꎮ(４)每个电流表都有一定的测量范围ꎬ因此在测量之前应先估计被测电流大小ꎬ以便选择适当量程的电流表ꎮ若无法估计ꎬ可先用电流表的最大量程挡测量ꎬ当指针偏转不到１/３刻度时ꎬ再改用较小挡去测量ꎬ直到测得正确数值为止ꎮ(５)为了在接入电流表后对电路的原有工作状况影响较小ꎬ电流表的内阻应尽量小ꎮ五㊁计算题１.解:５ｍｉｎ＝３００ｓＩ＝Ｑｔ＝３ ６３００＝０ ０１２Ａ＝１２ｍＡ２.解:(１)Ｕａｂ＝Ｕａ－Ｕｂ＝－６－(－３)＝－３ＶＵｃｄ＝Ｕｃ－Ｕｄ＝０－(－２)＝２Ｖ(２)因为电压不随参考点的改变而变化ꎬ所以Ｕｃｄ＝２Ｖ又因为ｄ为参考点ꎬＵｄ＝０ꎬ所以Ｕｃ＝２ＶＵｂｄ＝－３－(－２)＝－１Ｖꎬ所以Ｕｂ＝－１ＶＵａｂ＝－３Ｖꎬ所以Ｕａ＝－４ＶＵｅｄ＝－２Ｖꎬ所以Ｕｅ＝－２Ｖɦ１—３㊀电㊀㊀阻一㊁填空题１.导体㊀绝缘体㊀半导体１８１２.阻碍３.正㊀反４.导电㊀强㊀弱５.电导率㊀容易６.增大㊀减小７.标称阻值㊀允许阻值㊀额定功率８.负㊀正二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｂ㊀３.Ｄ㊀４.Ｃ㊀５.Ｃ㊀６.Ｄ四㊁问答题１.答:Ｒ１＝ρＬ１/Ｓ１＝８ΩＲ２＝ρＬ２/Ｓ２＝ρＬ１/４Ｓ１＝２ΩＲ３＝ρＬ３/Ｓ３＝ρ４Ｌ１/Ｓ１＝３２Ω２.答:不正确ꎬ由于手指的触碰ꎬ把人体的电阻也量入了ꎮ３.答:ａ)２７０００Ωʃ５％ｂ)１７ ４Ωʃ１％ɦ１—４㊀电功和电功率一㊁填空题１.电功㊀Ｗ㊀焦耳㊀功率㊀Ｐ㊀瓦特２.度㊀１度＝３ ６ˑ１０６Ｊ２８１３.电流的热效应㊀Ｑ㊀焦耳(Ｊ)４.电流的平方㊀电阻㊀通过的时间５.额定㊀满载㊀轻载㊀过载㊀超载㊀过载６.６０７.１７２８㊀０ ０００４８８.０ ４５㊀４８４Ω二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ˑ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｃ㊀３.Ｂ㊀４.Ｂ㊀５.Ｄ四㊁问答题１.答:因为晚上７ ８点钟正好是用电高峰ꎬ由于电网的负荷较大ꎬ供电系统能保证的电压会低一些ꎬ电压降低ꎬ灯泡的功率就会减小ꎬ亮度也就减小了ꎮ深夜用电负荷最小ꎬ电源电压最高ꎬ电灯就会亮多了ꎮ２.答:不对ꎬ因为电压一定时ꎬ电流大功率才大ꎮ３.答:因为两根断了的灯丝并联ꎬ电阻减小ꎬ电流增大ꎬ所以灯会更亮ꎮ五㊁计算题１.解:Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ＝２２０１２１０æèçöø÷２ˑ１２１０ˑ２ˑ３６００＝２ ８８ˑ１０５Ｊ２.解:因为Ｄ１ʒＤ２＝２ʒ１Ｓ１ʒＳ２＝４ʒ１Ｒ１ʒＲ２＝１ʒ４又因为电压相等ꎬ所以Ｐ１ʒＰ２＝４ʒ１３８１３.解:当电炉功率为２５０Ｗ时ꎬ电炉上实际电压为１１０ＶꎮＲ炉＝Ｕ２Ｐ＝４８４００１０００＝４８ ４ΩＲ＝４８ ４Ω所以ꎬ变阻器的阻值调节范围为０~４８ ４Ωꎮ４.解:(１)Ｗ＝ＵＩｔ＝２５ˑ１０ˑ１ˑ６０＝１５０００Ｊ(２)Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ＝１０２ˑ０ １ˑ１ˑ６０＝６００Ｊ第二章㊀简单直流电路的分析ɦ２—１㊀全电路欧姆定律㊀㊀一㊁填空题１.电压㊀电阻２.正㊀反３.外电压㊀内电压４.端电压㊀负载电流５.通路㊀断路㊀短路６.大㊀１０Ω㊀５Ω７.＝㊀非线性㊀线性８.２２０９.１㊀４１０.１ʒ１１１.小电流㊀大电流二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ˑ４８１三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ四㊁计算题１.解:Ｉ＝ＵＲ＝２２０４８４＝０ ４５Ａ２.解:６００μＶ＝６ˑ１０－４Ｖꎬ３０μＡ＝３ˑ１０－５ＡＩ短＝Ｅｒ所以ｒ＝ＥＩ短＝６ˑ１０－４３ˑ１０－５＝２０Ω３.解:Ｉ＝２２０１０００＝１１５０Ａ>５０ｍＡ所以人是危险的ꎮ解:(１)Ｓ打在 １ 位置时ꎬ电路处于通路状态ꎮ㊀㊀㊀Ｉ＝ＥＲ＋ｒ＝１０１０＝１Ａ㊀㊀㊀Ｕ＝ＩＲ＝１ˑ９ ９＝９ ９ＶＳ打在 ２ 位置时ꎬ电路处于断路状态ꎮ㊀㊀㊀㊀Ｉ＝０㊀㊀㊀Ｕ＝Ｅ＝１０ＶＳ打在 ３ 位置时ꎬ电路处于短路状态ꎮ㊀㊀㊀Ｉ短＝Ｅｒ＝１００ １＝１００Ａ㊀㊀㊀㊀Ｕ＝０解:根据Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ１１＝Ｅ－２ｒ１０＝Ｅ－４ｒ解得Ｅ＝１２Ｖꎬｒ＝０ ５Ω５８１ɦ２—２㊀电阻的连接一㊁填空题１.较大㊀电流㊀分压器㊀电压㊀较小㊀电流㊀凡是额定工作电压２.１ʒ２㊀１ʒ１㊀１ʒ１㊀２ʒ１３.３３ ３３４.２００５.６６ ７㊀０ ６６.２㊀１５二㊁判断题１.ɿ㊀２.(１)ɿ(２)ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｂ㊀３.Ｂ㊀４.Ｃ㊀５.Ａ㊀６.Ａ㊀７.Ｄ㊀８.Ｃ㊀９.Ｂ㊀１０.Ｃ四㊁问答题答:调到１和２位置时测电流ꎬ位置１量程大ꎮ调到５和６位置时测电压ꎬ位置６量程大ꎮ五㊁计算题１.解:ＵＸ＝２２０－１１０＝１１０Ｖ＝６０１１０ʈ０ ５５ＡＩ＝ＰＮＵＮＲＸ＝ＵＸＩ＝１１００ ５５＝２００Ω６８１２.解:(１)Ｉ１＝ＵａｂＲ１＝６０１ ２ˑ１０３＝５０ｍＡＩ２＝Ｉ－Ｉ１＝１５０－５０＝１００ｍＡ(２)Ｒ２＝ＵａｂＩ２＝６０１００ˑ１０－３＝６００Ω３.解:开关接在１处ꎬ电压表读数为０ꎮ开关接在２处ꎬＲ１㊁Ｒ２串联ꎮＵＶ＝Ｕ１＝ＥˑＲ１/(Ｒ１＋Ｒ２)＝１０ˑ２００２００＋６００＝２ ５Ｖ开关接在３处ꎬＲ２与Ｒ３并联后再与Ｒ１串联ꎮＲ２３＝Ｒ２Ｒ３/(Ｒ２＋Ｒ３)＝６００ˑ３００６００＋３００＝２００ΩＵＶ＝ＥˑＲ１/(Ｒ１＋Ｒ２３)＝１０ˑ２００２００＋２００＝５Ｖ４.解:Ｒ２３＝Ｒ２//Ｒ３＝６００/２＝３００ΩＲ２３４＝Ｒ２３＋Ｒ４＝３００＋２００＝５００ΩＲＡＢ＝Ｒ１//Ｒ２３４＝５００//５００＝２５０Ωɦ２—３㊀直流电桥一㊁填空题１.电桥对臂电阻的乘积相等２.１０Ｖ㊀６Ｖ㊀４Ｖ二㊁计算题１.解:因为电桥处于平衡状态ꎬ所以Ｒ１Ｒ４＝Ｒ２Ｒ３３０Ｒ４＝１５ˑ２０Ｒ４＝１０ΩＲ总＝ｒ＋(Ｒ１＋Ｒ２)//(Ｒ３＋Ｒ４)＝０ ５＋１８＝１８ ５ΩＩ总＝Ｅ/Ｒ总＝７ ４１８ ５＝０ ４ＡＩ４＝４５３０＋４５ˑ０ ４＝０ ２４Ａ２.解:因为Ｒ１Ｒ４＝Ｒ２Ｒ３所以电桥平衡ꎬＩ５＝０Ｒ总＝Ｒ０＋(Ｒ１＋Ｒ３)//(Ｒ２＋Ｒ４)＝４８＋１９２＝２４０ΩＩ总＝Ｅ/Ｒ总＝２４/２４０＝０ １Ａ第三章㊀复杂直流电路的分析ɦ３—１㊀基尔霍夫定律㊀㊀一㊁填空题１.节点电流定律㊀在任一瞬间ꎬ流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和㊀ðＩ进＝ðＩ出２.回路电压定律㊀在任一闭合回路中ꎬ各段电路电压降的代数和恒等于零㊀ðＵ＝０３.正㊀负㊀正㊀负二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ɿ㊀７.ˑ㊀８.ɿ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｃ㊀３.Ｃ㊀４.Ｂ㊀５.Ｂ㊀６.Ｃ㊀７.Ｃ㊀８.Ｃ８８１四、计算题１.解:设左边节点为Ａꎬ右边节点为Ｂ节点Ａ:Ｉ１＝３＋１０＋５＝１８Ａ节点Ｂ:５＋Ｉ２＝２＋１０Ｉ２＝７Ａ２.解:假设电流方向和回路方向如下图所示ꎮＣ:Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３回路１:Ｅ１－Ｅ３＝Ｉ１Ｒ１－Ｉ３Ｒ３回路２:Ｅ３－Ｅ２＝Ｉ３Ｒ３－Ｉ２Ｒ２Ｉ１＝－３７ＡＩ２＝４７ＡＩ３＝－１７ＡＵＡＢ＝－Ｅ１－Ｉ２Ｒ２＝－５－４７ˑ５＝－５５７Ａ３.解:(１)回路２按逆时针方向进行计算ꎮＩ１＋Ｉ２＝Ｉ３Ｅ１＝Ｉ１Ｒ１＋Ｉ３Ｒ３９８１Ｅ２＝Ｉ２Ｒ２＋Ｉ３Ｒ３所以Ｉ１＝５３ＡＩ２＝２３Ａ㊀Ｉ３＝７３Ａ(２)ＵＡＢ＝－７３ˑ２＝－１４３Ｖ(３)Ｐ３＝Ｉ２３Ｒ３＝７３æèçöø÷２ˑ２＝４９９ˑ２＝９８９Ｗɦ３—２㊀电压源与电流源的等效变换一㊁填空题１.零㊀恒压源㊀内阻２.无穷大㊀恒流源㊀内阻３.Ｅ/ｒ㊀不变㊀并联二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ａ四㊁计算题１.解:ａ)Ｉｓ＝ＥＲ＝５１０＝０ ５Ａꎬ内阻不变ｂ)Ｉｓ＝ＥＲ＝５１０＝０ ５Ａꎬ内阻不变ｃ)Ｉｓ１＝Ｅ１Ｒ１＝１０５＝２Ａ０９１Ｉｓ２＝Ｅ２Ｒ２＝２０５＝４ＡＩｓ＝Ｉｓ２－Ｉｓ１＝４－２＝２ＡＲ＝Ｒ１ʊＲ２Ω２.解:ａ)Ｅ＝ＩｓＲ＝２ˑ５＝１０Ｖꎬ内阻不变ｂ)Ｅ＝ＩｓＲ＝３ˑ１０＝３０Ｖꎬ内阻不变ｃ)Ｅ１＝Ｉｓ１Ｒ１＝３ˑ３＝９Ｖ㊀Ｅ２＝Ｉｓ２Ｒ２＝５ˑ２＝１０ＶＥ＝Ｅ２－Ｅ１＝１０－９＝１Ｖ㊀Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＝３＋２＝５Ω１９１３.解:Ｉ＝２０４＋１２＋２４＝０ ５ＡＵ＝０ ５ˑ２４＝１２Ｖ五㊁实验题项目ＰＶ１ＰＶ２ＰＡ１ＰᶄＯＰᶄＬＰＡ２ＰＡ３ＰＶ３ＰＶ４ＰᵡＯＰᵡＬ读数１Ｖ５Ｖ１Ａ１Ｗ５Ｗ５Ａ１Ａ５Ｖ５Ｖ５Ｗ５Ｗɦ３—３㊀戴维南定理一㊁填空题１.两个引出端㊀电源２.开路电压㊀所有电源不起作用时ꎬ网络两端的等效电阻３.Ｒ＝ｒ㊀Ｐｍａｘ＝Ｅ２/４ｒ４.Ｒ㊀ｒ５.１０二㊁选择题１.Ａ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ㊀４.Ｂ㊀５.Ａ２９１三、计算题１.解:ａ)Ｉ＝６２＋４＝１ＡＵＡＢ开＝２＋４＝６ＶＲ０＝７３Ωｂ)Ｉ＝３０１＋４＋５＝３ＡＵＡＢ开＝１５ＶＲ０＝２ ５Ω２.解:移开待求支路ꎬ可得:Ｉ＝Ｅ１＋Ｅ２Ｒ１＋Ｒ２＝２７６＋３＝３ＡＵＡＢ开＝－１６Ｖ等效内阻ＲＡＢ＝２ΩＩ３＝６２＋２＝１ ５ＡＵ３＝Ｉ３Ｒ３＝１ ５ˑ２＝３Ｖ３９１㊀㊀３.解:移开待求支路ꎬ可得:Ｉ＝Ｅ１－Ｅ２Ｒ１＋Ｒ２＝６４＝１ ５ＡＵＡＢ开＝１ ５ˑ２＋４＝７Ｖ等效电阻ＲＡＢ＝６ΩＩ３＝７１＋６＝１Ａ四㊁实验题(１)开路电压㊀等效电阻(２)Ｒ３支路中的电流ɦ３—４㊀叠加原理一㊁填空题㊀㊀１.正㊀负２.线性㊀电流㊀电压㊀功率３.－１㊀４㊀３４９１二、计算题１.解:(１)当电源Ｅ１单独作用时:Ｉᶄ１＝１２Ａ㊀Ｉᶄ２＝８Ａ㊀Ｉᶄ３＝０Ａ(２)当电源Ｅ２单独作用时:Ｉᵡ１＝８Ａ㊀Ｉᵡ２＝０Ａ㊀Ｉᵡ３＝２Ａ(３)当电源Ｅ１２同时作用时:Ｉ１＝１２－８＝４Ａ㊀Ｉ２＝８Ａ㊀Ｉ３＝２Ａ２.解:开关打在１时ꎬ相当于Ｅ１单独作用ꎬ电流表的读数为３Ａꎮ当Ｅ２单独作用时ꎬ图如下所示ꎬ电流表的读数为２Ａꎮ所以两个电源同时作用时ꎬ电流表的读数为５Ａꎮ５９１第四章㊀磁场与电磁感应ɦ４—１㊀磁㊀㊀场㊀㊀一㊁填空题１.排斥㊀吸引２.Ｎ极㊀Ｓ极㊀Ｓ极㊀Ｎ极㊀闭合３.均匀磁场４.切线㊀Ｎ５.电路能产生磁场６.安培定则７.从ａңｂ８.磁通㊀Φ㊀韦伯㊀磁感应强度㊀Ｂ㊀特斯拉㊀㊀Ф＝ＢＳ㊀９.磁导率㊀μ㊀Ｈ/ｍ㊀相对磁导率㊀μｒ＝μμ０二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ˑ㊀７.ɿ三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｃ㊀３.Ｂ㊀４.Ｃ四㊁问答题１.答:磁感应强度是描述磁场中某点处磁场的强弱的物理量ꎬ而磁通是描述磁场在某一范围内的分布及变化情况的物理量ꎮ２.答:６９１３.解:ａ)Ｎ极指里ｂ)Ｎ极右偏ｃ)Ｎ极左偏ɦ４—２㊀磁场对电流的作用一㊁填空题㊀㊀１.电磁力㊀安培力㊀左手２.垂直㊀平行３.相互吸引㊀相互排斥４.转动㊀最大㊀最小二㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｃ㊀３.Ｂ㊀４.Ｃ三㊁综合分析题１.解:ａ)导体受到向右的力ꎮｂ)导体电流往里ꎮｃ)电流逆时针流动ꎮ２.解:７９１四㊁计算题１.解:(１)Ｌ＝０ ３ｍꎬＦ＝ＢＩＬ㊀㊀㊀㊀㊀㊀０ ０６＝Ｂˑ４ˑ０ ３㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｂ＝０ ０５Ｔ㊀㊀㊀(２)Ｆ＝ＢＩＬｓｉｎα＝０ ０５ˑ４ˑ０ ３ˑ１２＝０ ０３Ｎ２.解:(１)Ｆ＝ＢＩＬ㊀㊀㊀㊀㊀㊀０ ０２ˑ１０＝Ｂˑ２ˑ０ ４㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｂ＝０ ２５Ｔ㊀㊀㊀(２)磁感应强度方向向里ꎮɦ４—３㊀电磁感应一㊁填空题㊀㊀１.利用磁场产生电流的现象㊀产生感应电流㊀发生变化２.感应电流㊀阻碍㊀相反㊀相同３.线圈中磁通的变化率㊀ｅ＝ＮΔΦΔｔ４.楞次㊀法拉第电磁感应二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｂ㊀３.Ａ㊀４.Ｂ㊀５.Ｃ㊀６.Ｄ８９１四㊁问答题１.答:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应ꎮ条件:穿过闭合电路的磁通发生变化ꎮ线圈中有磁通不一定有感应电动势ꎮ２.答:铜圆圈向左运动ꎮ３.答:ａ)能产生感应电动势ꎬ方向向上ꎮｂ)不能产生感应电动势ꎮｃ)能产生感应电动势ꎬ方向从ＡңＯꎮ４.答:ａ)向右偏转ꎮｂ)向左偏转ꎮ五㊁计算题１.解:Ｌ＝２０ｃｍ＝０ ２ｍ(１)ｅ＝ＢＩＬｓｉｎα＝０ ８ˑ０ ２ˑ１０ˑ０＝０(２)ｅ＝ＢＩＬｓｉｎα＝０ ８ˑ０ ２ˑ１０ˑ１２＝０ ８Ｖ(３)ｅ＝ＢＩＬｓｉｎα＝０ ８ˑ０ ２ˑ１０＝１ ６Ｖ方向垂直纸面向里ꎮ２.解:ｅ＝ＮΔΦΔｔ＝１０００ˑ０ ０９－０ ０２０ ０７＝１００ＶＩ＝ＥＲ＋ｒ＝１００９９０＋１０＝０ １Ａ３.解:(１)ＡＢ上产生感应电动势为:Ｅａｂ＝ＢＬＶ１＝２ˑ０ ４ˑ５＝４ＶＣＤ上产生的感应电动势为:Ｅｃｄ＝ＢＬＶ２＝２ˑ０ ４ˑ４＝３ ２Ｖ(２)Ｉ＝ＥＡＢ＋ＥＣＤＲ＝７ ２０ ５＝１４ ４Ａ方向向左ꎮ９９１ɦ４—４㊀自感和互感一㊁填空题㊀㊀１.电磁感应㊀电流发生变化㊀ｅＬ㊀ｉＬ２.Ｌ㊀Ｌ＝ＮΦＩ㊀亨利３.另一线圈４.一致㊀极性始终保持一致５.长㊀多㊀大㊀异名㊀同㊀Ｌ顺＝Ｌ１＋Ｌ２＋２Ｍ６.同名㊀反㊀Ｌ反＝Ｌ１＋Ｌ２－２Ｍ二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ˑ三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｂ㊀３.Ｃ㊀４.Ａ㊀Ｂ四㊁综合分析题１.解:灯泡亮一下再灭ꎮ２.解:ＨＬ２立即亮ꎬＨＬ１慢慢亮ꎮ原因是与ＨＬ１串联的线圈阻碍电流的变化ꎮ３.解:ａ)１ꎬ４ꎬ６是同名端(２ꎬ３ꎬ５是同名端)ꎮｂ)１ꎬ３是同名端(２ꎬ４是同名端)ꎮ４.解:正偏ꎮ５.解:Ａ中左负右正ꎮＢ中左正右负ꎮ６.解:应采用ａ)图方式ꎬａ)图在磁场作用下才可以产生 ００２感应电流ꎬ形成涡流ꎻ采用多层叠片方式组成ꎬ并用薄层绝缘材料将各层隔开ꎬ以减少涡流损耗ꎮ五㊁计算题１.解:ｅ＝Ｌ＝ΔｉΔｔ＝０ ５ˑ５１＝２ ５Ｖ２.解:(１)ｅ＝ＬΔｉΔｔ１＝Ｌˑ４２Ｌ＝０ ５Ｈ(２)因为２~４ｓ内线圈的电流没有发生变化ꎬ所以产生的感应电动势为０ꎮ(３)４~５ｓ内线圈产生的感应电动势为:ｅ＝ＬΔｉΔｔ＝０ ５ˑ４１＝２Ｖɦ４—５㊀铁磁材料与磁路一㊁填空题㊀㊀１.使原来没有磁性的物质具有磁性㊀铁磁物质２.Ｂ㊀Ｈ㊀磁滞回线３.软磁性材料㊀硬磁性材料㊀矩磁性材料４.磁通所通过的路径㊀无分支㊀有分支５.通过线圈的电流㊀线圈匝数㊀安培６.磁通在通过磁路时所受到的阻碍㊀１/亨７.Φ＝ＥｍＲｍ８.主磁通㊀漏磁通９.励磁线圈㊀铁芯㊀衔铁１０２二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ɿ㊀７.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｃ四㊁问答题１.答:可分为硬磁材料㊁软磁材料㊁矩磁材料ꎮ特点:硬磁材料不易磁化ꎬ不易退磁ꎮ软磁材料容易磁化ꎬ容易退磁ꎮ矩磁材料很易磁化ꎬ很难退磁ꎮ用途:硬磁材料适合制作永久磁铁㊁扬声器的磁钢ꎮ软磁材料适合制作交流电设备的铁芯ꎮ矩磁材料适合制作磁带㊁计算机的磁盘ꎮ２.答:通入反向电流ꎬ才能将元件轻便地取下ꎬ因为通入反向电流可以消除剩磁ꎮ３.答:气隙对励磁电流的影响不同ꎮ交流电磁铁:励磁电流随气隙的增大而增大ꎮ直流电磁铁:励磁电流不变ꎬ与气隙无关ꎮ４.答:现象:线圈会因过热而烧坏ꎮ因为衔铁长时间不能吸合ꎬ铁芯磁路中存在一个很大的气隙ꎬ磁路的磁阻增大ꎬ这时线圈上所加电压未变ꎬ磁通Фｍ与Ｕ必须严格对应ꎬ在磁阻增大的情况下ꎬ就必须增大励磁电流ꎬ才能得到相等的磁通ꎮ５.答:通电后ꎬ电磁铁有磁性ꎬ吸上衔铁ꎬ电动机正常工作ꎻ断电后ꎬ电磁铁无磁性ꎬ衔铁落下ꎬ抱闸抱死制动轮ꎬ从而让电动机迅速停转ꎮ２０２五㊁计算题１.解:Ｅｍ＝ＮＩ２０００＝Ｎˑ５Ｎ＝４００匝２.解:(１)μ０＝４πˑ１０－７Ｈ/ｍμ铁＝７００ˑ４πˑ１０－７Ｈ/ｍｌ＝πｄ＝πˑ０ ５＝０ ５πｍＳ＝πｒ２＝πˑ(０ ０５)２＝２５πˑ１０－４ｍ２Ｒｍ０＝ｌμ０Ｓ＝０ ５π４πˑ１０－７ˑ２５πˑ１０－４＝１ ５９ˑ１０８(１/Ｈ)Φ０＝ＮＩＲｍ＝１２００ˑ５１ ５９ˑ１０８＝３ ８ˑ１０－５Ｗｂ(２)Ｒｍ铁＝Ｒｍ０７００Φ＝Φ０ˑ７００＝２ ６６ˑ１０－２Ｗｂ第五章㊀单相交流电路ɦ５—１㊀交流电的基本概念㊀㊀一㊁填空题１.方向不随时间的变化而变化㊀方向随时间的变化而变化㊀正弦规律变化２.交流电每次重复变化一次所需的时间㊀㊀Ｔ㊀秒㊀交流电在１秒内重复变化的次数㊀ｆ㊀赫兹㊀Ｔ＝１ｆ ３０２３.５０㊀０ ０２㊀３１４４.最大值(有效值)㊀频率(周期㊁角频率)㊀初相角５.有效值＝最大值２㊀有效值＝１ １１平均值㊀有效值６.１Ａ㊀２２Ａ㊀５０ＨＺ㊀０ ０２ｓ㊀－π４７.ｅ１超前ｅ２φ㊀ｅ１ꎬｅ２同相㊀㊀ｅ１与ｅ２反相㊀ｅ１与ｅ２正交８.波形图㊀相量图㊀瞬时值表达式９.逆㊀频率１０.平行四边形二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｃ㊀３.Ｃ㊀４.Ｄ㊀５.Ａ㊀６.Ｃ㊀７.Ｄ四㊁问答题１.答:８Ａ的直流电流大ꎬ因为８>１０２ꎮ２.答:不能ꎬ因为有效值为１０００Ｖ的交流电的最大值为１０００２ꎬ会击穿电容器ꎮ３.答:(１)最大值和初相位不同ꎬ频率相同ꎮ(２)波形图略ꎮ(３)ｕ２超前ｕ１９０ʎꎬｕ１超前ｕ３９０ʎꎮ五㊁计算题１.解:Ｔ＝０ ２ｓ㊀Ｉ＝５２Ａ㊀ｆ＝５Ｈｚ㊀ω＝３１ ４ｒａｄ/ｓｉ＝１０ｓｉｎ(３１ ４ｔ＋９０ʎ)Ａ４０２２.解:ｅ＝２２０ｓｉｎ(３１４ｔ＋３０ʎ)Ｖｔ＝０ ０１ｓ时ꎬｅ＝２２０ｓｉｎ(π＋３０ʎ)＝－２２０ｓｉｎ３０ʎ＝－２２０ˑ１２＝－１１０Ｖ波形图略ꎮ３.解:(１)ｉ＝１００ｓｉｎ(３１４ｔ)ｍＡＴ＝０ ０２ｓꎬα＝３０ʎ时ꎬｉ＝５０ｍＡ３０ʎ３６０ʎ＝ｔ１Ｔꎬｔ１＝１６００ｓ(２)α＝９０ʎ时ꎬｉ到达最大值９０ʎ３６０ʎ＝ｔ２Ｔｔ２＝１２００ｓ４.解:(１)(２)５０２５.解:ｉ１＋ｉ２＝５２ｓｉｎ(１００π－２３ʎ)Ａｉ１－ｉ２＝５２ｓｉｎ(１００π＋８３ʎ)Ａɦ５—２㊀电容器和电感器一㊁填空题㊀㊀１.储存电荷２.对交流电的阻碍㊀反㊀１ωＣ㊀Ω３.电容器充放电过渡过程时间的长短㊀τ㊀秒４.隔㊀通㊀阻㊀通５.两极板间的距离㊀小６.小㊀大㊀Ｃ２Ｃ１＋Ｃ２Ｕ㊀㊀Ｃ１Ｃ１＋Ｃ２Ｕ７.两极板间的面积㊀大８.抗拒电流变化㊀对交流电的阻碍㊀正㊀ωＬ㊀Ω９.电感㊀电阻１０.通㊀阻㊀通㊀阻１１.感抗㊀等效损耗电阻㊀低㊀高二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ɿ三㊁问答题１.答:电容偏转最小ꎬ电感偏转最大ꎮ２.(１)原因:电容器内部可能已断路ꎮ(２)原因:电容器内部短路ꎮ(３)原因:电容器有漏电现象ꎮ６０２四㊁计算题１.解:(１)ＸＣ＝１ωＣ＝１２πｆＣ＝１２ˑ３ １４ˑ１０６ˑ１００ˑ１０－１２ʈ１５９２Ω(２)ＸＣ＝１ωＣ＝１２πｆＣ＝１２ˑ３ １４ˑ５０ˑ１００ˑ１０－１２ʈ３１８４７１３４Ω２.解:ＸＬ＝２πｆＬ＝２ˑ３ １４ˑ５０ˑ０ ６＝１８８ ４Ωɦ５—３㊀单一参数交流电路一㊁填空题㊀㊀１.Ｉ＝ＵＲ㊀同相２.０ ３１１ｓｉｎ(３１４ｔ＋３０ʎ)Ａ㊀０ʎ㊀４８ ４３.交流电一个周期内消耗功率的平均值㊀有功功率４.Ｉ＝Ｕ/ＸＬ㊀电压超前电流９０ʎ５.０㊀ＵＩ㊀Ｕ２ＸＬ㊀Ｉ２ＸＬ６.０㊀短路７.１０２ｓｉｎ１０００ｔ－π２æèçöø÷㊀２㊀０ ００２㊀２００８.Ｉ＝ＵＸＣ㊀电压滞后电流９０ʎ９.０㊀ＵＩ㊀Ｕ２ＸＣ㊀Ｉ２ＸＣ１０.１０２ｓｉｎ(１０００ｔ＋９０ʎ)Ａ㊀２Ω㊀５ˑ１０－４Ｆ㊀２００Ｖａｒ７０２二㊁判断题１.ɿ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ɿ㊀７.ˑ８.ɿ三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ａ㊀３.Ａ㊀４.Ｃ㊀５.Ｃ㊀６.Ａ㊀７.Ｃ㊀８.Ｃ９.Ｂ四㊁计算题１.解:Ｉ＝ＰＵ＝５００２２０＝２ ３Ａｉ＝２ ３２ｓｉｎωｔ－２３πæèçöø÷Ａ２.解:感抗ＸᶄＬ＝１００Ω电压与电流的相位差为９０ʎ３.解:(１)ＸＬ＝ωＬ＝１００πˑ０ ０１＝３ １４ΩＩ＝ＵＸＬ＝１００３ １４＝３１ ８５Ａ(２)ｉ＝３１ ８５２ｓｉｎ３１４ｔ－２３πæèçöø÷Ａ(３)８０２(４)Ｑ＝ＵＩ＝１００ˑ３１ ８５＝３１８５Ｖａｒ４.解:(１)ＸＣ＝１ωＣ＝１３１４ˑ４０ˑ１０－６ʈ８０Ω(２)Ｉ＝ＵＸＣ＝２２０８０＝２ ７５Ａ(３)ｉ＝２ ７５２ｓｉｎ３１４ｔ＋π６æèçöø÷Ａ(４)(５)ＱＣ＝ＵＩ＝２２０ˑ２ ７５＝６０５Ｖａｒɦ５—４㊀ＲＬＣ串联电路一㊁填空题㊀㊀１.６Ω㊀１６２.１０㊀５３ʎ㊀２２ｓｉｎ(３１４ｔ－２３ʎ)Ａ㊀１２Ｖ㊀１６Ｖ３.１０㊀３７ʎ㊀２２ｓｉｎ(３１４ｔ＋６７ʎ)Ａ㊀１６Ｖ㊀１２Ｖ４.６０ʎ㊀１/２㊀５００Ｗ㊀５００３Ｖａｒ㊀１０００Ｖ Ａ５.ＸＬ＝ＸＣ㊀ＸＬＲ＝ＸＣＲ㊀电压谐振６.相等㊀小㊀大㊀Ｒ７.１Ω㊀１００Ｗ㊀０Ｖａｒ㊀１００Ｖ Ａ二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ９０２三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ㊀４.Ａ㊀５.Ｂ㊀６.Ｃ㊀７.Ｂ㊀８.Ｃ四㊁计算题１.解:(１)ＸＬ＝ωＬ＝３１４ˑ４８ˑ１０－３＝１５Ω(２)Ｚ＝Ｒ２＋Ｘ２Ｌ＝１５２＋２０２＝２５Ω(３)Ｉ＝ＵＺ＝２２０２５＝８ ８Ａ(４)阻抗三角形为α＝ａｒｃｔａｎＸＬＲ＝ａｒｃｔａｎ１５２０＝３７ʎｉ＝８ ８２ｓｉｎ(３１４ｔ＋５３ʎ)Ａ(５)Ｐ＝２２０ˑ８ ８ˑｃｏｓ３７ʎ＝２２０ˑ８ ８ˑ０ ８＝１５４８ ８Ｗ㊀㊀Ｑ＝ＵＩｓｉｎα＝２２０ˑ８ ８ˑｓｉｎ３７ʎ＝１１６１ ６ＶａｒＳ＝ＵＩ＝２２０ˑ８ ８＝１９３６Ｖ Ａ２.解:(１)ＸＣ＝１２πｆＣ＝１１００ˑ１２５ˑ１０－６＝８０Ω(２)Ｚ＝Ｒ２＋Ｘ２Ｃ＝６０２＋８０２＝１００Ω０１２(３)Ｉ＝ＵＺ＝１１０１００＝１ １Ａ(４)阻抗三角形为ｉ＝１ １２ｓｉｎ(１００ｔ＋１４３ʎ)(５)Ｐ＝ＵＩｃｏｓα＝１１０ˑ１ １ˑ０ ６＝７２ ６ＷＱ＝ＵＩｓｉｎα＝１１０ˑ１ １ˑ０ ８＝９６ ８ＶａｒＳ＝ＵＩ＝１１０ˑ１ １＝１２１Ｖ Ａ(６)ｃｏｓα＝３５＝０ ６(７)Ｉ＝０３.解:(１)Ｚ＝ＵＩ＝２２０４４＝５Ω(２)Ｚ２＝Ｒ２＋(ＸＬ－ＸＣ)２ʑ５２＝４２＋(３－ＸＣ)２ʑＸＣ＝６Ω(３)ＵＲ＝ＩＲ＝４４ˑ４＝１７６ＶＵＬ＝ＩＸＬ＝４４ˑ３＝１３２ＶＵＣ＝ＩＸＣ＝４４ˑ６＝２６４Ｖ(４)Ｐ＝Ｉ２Ｒ＝４４２ˑ４＝７７４４Ｗ１１２Ｑ＝Ｉ２(ＸＬ－ＸＣ)＝４４２ˑ３＝５８０８ＶａｒＳ＝ＵＩ＝２２０ˑ４４＝９６８０Ｖ Ａ五、实验题１.解:当输入直流电压时Ｒ＝ＵＩ＝３６０ ６＝６０Ω当输入交流电压时Ｚ＝ＵＩ＝２２０２ ２＝１００ΩＸＬ＝Ｚ２－Ｒ２＝１００２－６０２＝８０ΩＬ＝ＸＬ２πｆ＝８０３１４＝０ ２５Ｈ２.解:因为是交流电路ꎬ所以Ｒ和Ｌ的相位不同ꎬ它们之间的关系应为:Ｕ＝Ｕ２Ｒ＋Ｕ２Ｌ３.解:(１)ｆ＝１２πＬＣ＝１２π０ １ˑ０ １ˑ１０－６＝１００００２πʈ１５９０Ｈｚ(２)Ｉ＝ＵＲ＝０ ００１１＝０ ００１Ａ＝１ｍＡ(３)Ｑ＝ＸＬＲＸＬ＝ωＬ＝１００００ˑ０ １＝１０００ΩＱ＝１０００２１２ＸＣ＝ＸＬ＝１０００ΩＵＣ＝ＩＸＣ＝０ ００１ˑ１０００＝１Ｖ４.解:(２)频率㊀(３)０ ０１Ａ(４)０ ０１Ａɦ５—５㊀ＲＬＣ并联电路一、填空题㊀㊀１.电源内阻较大２.１２πＬＣ㊀大㊀小３.ＸＬＲ㊀大大超过㊀电流谐振４.大㊀多５.项目ＸＬ与ＸＣ的大小关系总阻抗总电流(压)品质因数总电流(压)与品质因数的关系谐振频率串联谐振ＸＬ＝ＸＣＺ＝ＲＩ＝ＵＺＱ＝ω０ＬＲ＝１ω０ＣＲＱ＝ＵＬＵ＝ＵＣＵ＝ＸＬＲ＝ＸＣＲｆ０＝１２πＬＣ３１２续表项目ＸＬ与ＸＣ的大小关系总阻抗总电流(压)品质因数总电流(压)与品质因数的关系谐振频率并联谐振ＸＬʈＸＣＺ＝ＬＲＣＩ＝ＵＲＣＬＱ＝ω０ＬＲ＝１ω０ＲＣＩＲＬʈＩＣʈＱＩ０ｆ０＝１２πＬＣ６.㊀㊀㊀㊀项目类型㊀㊀㊀㊀规格功率因数线路电阻功率损耗白炽灯２２０Ｖ/４０Ｗ１５Ω０ １７Ｗ荧光灯２２０Ｖ/４０Ｗ０ ４５Ω１ ０３Ｗ二㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｃ㊀３.Ａ㊀４.Ｂ㊀５.Ｂ㊀６.Ａ㊀７.Ｂ三㊁问答题答:不可以ꎮ感性负载和电容器并联后ꎬ线路上的总电流比未补偿时要小ꎬ总电流和电源之间的相角Ф也减小ꎬ这就提高了线路的功率因数ꎮ四㊁计算题解:(１)由ｆ０＝１２πＬＣ可得Ｌ＝１４π２ｆ２０Ｃ＝１４ˑ３ １４２ˑ(３７ˑ１０６)２ˑ１０ˑ１０－１２＝１８ ５μＨ４１２(２)ＸＬ＝２πｆ０Ｌ＝２ˑ３ １０－６＝４ ３ｋΩＲ＝ＸＬＱ＝４３００５０＝８６ΩＩ１＝ＩＣｓｉｎφ１＝ＩＣˑＸＬＲ２＋Ｘ２Ｌ由于ＸＬ≫ＲʑＩｌʈＩＣ＝Ｉ０Ｑ＝１０ˑ５０＝５００ｍＡ第六章㊀三相交流电路ɦ６—１㊀三相交流电源㊀㊀一、填空题１.同㊀等㊀１２０ʎ㊀相序２.中性㊀中㊀星㊀相㊀端㊀火㊀中性㊀零㊀零㊀三相四线３.相㊀Ｕ㊀ ＵＶ㊀Ｕ㊀ ＶＷ㊀Ｕ㊀ ＷＵ㊀中性㊀Ｕ㊀ Ｕ㊀Ｕ㊀ Ｖ㊀Ｕ㊀ Ｗ㊀首㊀末㊀３㊀３０ʎ４.Ｅｍｓｉｎ(３１４ｔ－９０ʎ)㊀Ｅｍｓｉｎ(３１４ｔ＋１５０ʎ)５.专业保护㊀高压供电㊀低压动力６.(上)保护零线(ＰＥ)㊀(左)工作零线(Ｎ)㊀(右)相线(Ｌ)５１２二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ɿ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ａ㊀３.Ａ㊀４.Ｂ㊀５.Ｄ㊀６.Ｄ㊀７.Ｂ８.Ｃ四㊁问答与计算题１.答:能确定ꎮ方法一:用测电笔依次测四根线ꎬ测电笔不发光的为中线ꎬ其余为相线ꎮ方法二:用交流电压表测１线与其余三根线之间的电压ꎬ若三次结果一样都为２２０Ｖꎬ则１线为中线ꎬ２㊁３㊁４为相线ꎮ若两次为３８０Ｖꎬ一次为２２０Ｖꎬ则结果为２２０Ｖ的那次所接的(除１线)为中线ꎬ其余两次所接的线和１线都为相线ꎮ２.答:ｕＵ＝２２０２ｓｉｎ(ωｔ－６０ʎ)ＶｕＵＶ＝３８０２ｓｉｎ(ωｔ－３０ʎ)ＶｕＶ＝２２０２ｓｉｎ(ωｔ－１８０ʎ)ＶｕＶＷ＝３８０２ｓｉｎ(ωｔ－１５０ʎ)ＶｕＷ＝２２０２ｓｉｎ(ωｔ＋６０ʎ)ＶｕＷＵ＝３８０２ｓｉｎ(ωｔ＋９０ʎ)Ｖɦ６—２㊀三相负载的连接方式一㊁填空题㊀㊀１.３３㊀１㊀０６１２２.１㊀３３㊀滞后３０ʎ３.２２㊀６６４.３ＵＬＩＬｃｏｓФ㊀３ＵＬＩＬｓｉｎФ㊀㊀３ＵＬＩＬ５.Ｙ㊀Δ６.３３㊀３㊀３７.２２０Ｖ㊀１０Ａ８.３８０Ｖ㊀１０３３Ａ二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀７.ˑ８.ˑ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ａ㊀３.Ｄ㊀４.Ｃ㊀５.Ｂ㊀６.Ａ四㊁计算题１.解:应接成ә形ꎬ如下图所示ꎮ７１２Ｐ＝ＵＩＩ＝ＰＵ＝６０２２０＝３１１ＡＩΔＰ＝２０Ｉ＝６０１１ＡＩΔＬ＝３ＩΔＰ＝３ˑ６１１＝９ ４５Ａ２.解:(１)ＵＹＰ＝３８０３＝２２０Ｖ㊀ＩＰ＝ＩＬ＝２２０２２＝１０Ａ(２)ＵΔＰ＝３８０Ｖ㊀ＩΔＰ＝３８０２２＝１０３ＡＩΔＬ＝３ＩΔＰ＝３ˑ１０３＝３０Ａ３.解:Ｚ＝Ｒ２＋Ｘ２Ｌ＝８２＋６２＝１０ΩＩ＝ＵΔＰＺ＝３８０１０＝３８ＡＩΔＬ＝３ＩΔＰ＝３ˑ３８＝６６ＡＰ＝３ＵＬＩＬｃｏｓφＰ＝３ˑ３８０ˑ６６ˑ０ ８＝３４ ７５ｋＷ五、分析与实验题１.２.答:(１)中线不可以安装熔断器和开关ꎮ(２)左边２盏白炽灯ꎬ额定电压只有２２０Ｖꎬ不可以连接在Ｌ１和Ｌ２之间ꎮ８１２(３)右边控制２盏灯的开关不应安装在中线一侧ꎬ安装原则应该是火线进开关ꎬ这样才能保证安全ꎮ３.答:４.答:能正常发光ꎮ５.答:每相两盏灯先并联ꎬ三相负载再采用三角形连接ꎮ９１２。
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
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。
电工基础(第五版)习题册参考答案
电工基础(第五版)习题册参考答案电工基础(第五版)习题册参考答案第一章：电工基础知识1. 电工所需基础知识题目：第五版电工基础习题册参考答案作者：[你的名字]在电工领域，掌握基础知识是建立深厚技能的关键。
本章将介绍习题册中涉及的电工基础知识，帮助读者更好地理解和解决实际问题。
1.1 电荷与电流电荷是构成电流的基本单位，其在导体中的流动形成了电流。
电荷的基本单位是库仑（C），电流的基本单位是安培（A）。
电流的方向由正电流和负电流来表示，正电流表示电子流动方向与整个电路的方向一致，负电流则相反。
1.2 电压与电阻电压是电力源提供的电位差，决定了电荷在电路中流动的推动力。
电压的基本单位是伏特（V），常用的电压电源有直流电源和交流电源。
电阻用欧姆（Ω）来表示，它是电阻对电流产生的阻碍效果。
1.3 电功与功率电功表示电路中电能的转化和传输，其计算公式为P=VI，其中P 代表功率，V代表电压，I代表电流。
功率的单位是瓦特（W）。
第二章：直流电路2.1 基本电路元件直流电路中常用的基本元件有电阻、电容和电感。
电阻用于控制电流，电容用于储存电荷，电感用于储存磁能。
2.2 欧姆定律欧姆定律是直流电路中最基本的定律，表明电流与电压和电阻之间的关系。
该定律表述为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
2.3 网络定理直流电路中，网络定理是分析电路的有效工具。
其中，基尔霍夫定律用于分析电流和电压的分布，戴维南定理用于简化电路中的复杂分支。
第三章：交流电路3.1 交流电流与交流电压交流电路中的电流和电压是随时间变化的。
交流电流的频率用赫兹（Hz）来表示，一般为50Hz或60Hz。
交流电压的峰值和有效值是常用的电压表示方式。
3.2 交流电路分析方法交流电路分析采用复数分析的方法。
复数形式将交流电路中的相位和幅值统一起来，便于计算和分析。
3.3 三相交流电路三相交流电路是工业中常用的电路形式。
利用三相电源可以提供更大的功率输出，并且更加稳定。
《电工基础》(劳动第五版)——第五章
T 表示,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
精品课件
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
第五章 单相交流电
§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
精品课件
第五章 单相交流电
§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。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
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 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 单相交流电
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＋)。
电工基础(第五版)劳动版课件
电感
表示线圈产生磁场的能力 ，电感元件的电流与磁通 量成正比。
电路的基本定律
欧姆定律
表示电路中电压、电流和电阻之间的关系，即电压等于电流 乘以电阻。
基尔霍夫定律
表示电路中电压和电流之间的关系，即任意一个闭合回路的 电压的代数和为零。
直流电路
02
直流电路的分析方法
01
02
03
04
欧姆定律
描述了电流、电压和电阻之间 的关系，是分析直流电路的基
发电机、变压器等设备可以产生正弦 交流电。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素，它们决定了正弦交流电的 具体形态。
正弦交流电路的分析
阻抗的概念
阻抗是电路中电阻、电感和电容 对交流电的阻碍作用的总和，用 于分析正弦交流电路的电压和电
流关系。
相量法
相量法是一种用复数表示正弦交 流电的方法，通过相量图可以直
观地分析正弦交流电路。
功率分析
在正弦交流电路中，可以通过分 析阻抗和电压电流的关系来计算
功率。
三相交流电路
三相电源的组成
三相交流电源由三个相位 差为120度的单相交流电 源组成。
三相负载的分类
三相负载可以根据其阻抗 性质分为三相感性负载和 三相容性负载。
三相功率的计算
三相功率可以通过计算各 相功率之和或线电压线电 流功率之和来得到。
软磁材料制成。
磁导率
02
表示物质磁性的大小，用符号μ表示，其单位是亨利/米（H/m
）。
磁场强度
03
表示磁场的大小，用符号H表示，其单位是安培/米（A/m）。
变压器的工作原理
变压器利用电磁感应原理，将一种电压的交流电能转变为另一种电压的交流电能。
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
电子课件-《电工学(第五版)》-A02-9025 §5-1
第五章 变压器与交流异步电动机
钳形电流表
常用的钳形电流表就是一种电流互感器。
指针式
数字式
自耦变压器
符号
第五章 变压器与交流异步电动机
普通自耦变压器的一次绕组和二次绕组是分开的， 称为双绕组变压器。
如果把整个绕组作为一次绕组，二次绕组只取线圈 的一部分，就成为降压自耦变压器。
自耦变压器的优点是结构简单，节省材料。但由于一 次侧与二次侧不仅通过磁路耦合，而且电路也直接相通， 为了保证安全，必须加强绝缘。
第五章 变压器与交流异步电动机 变压器变换阻抗提高输出功率
变压器的变换阻抗特性常用于电子电路中的阻 抗匹配，使负载获得最大功率。
第五章 变压器与交流异步电动机
四、常用变压器 1．三相变压器
三相干式变压器 三相油浸式变压器
三相变压器示意图 电路符号
第五章 变压器与交流异步电动机 2．自耦变压器
原理图
第五章 变压器与交流异步电动机
3．变换阻抗原理
把带负载的变Biblioteka 器（图中阴影部分）看成 是一个新的负载，并用 RL’表示。忽略变压器的 损耗，应有
RL'
( N1 N2
)2 RL
上式表明，在变压器二次侧接上负载 R，'L 就相当于在 电源上直接接上一个 R'L的负载。也就是说，R'L 是RL在变压 器一次侧中的交流等效电阻。
第五章 变压器与交流异步电动机
§5-1变压器的作用、构造和工作原理
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
第五章 变压器与交流异步电动机
一、变压器的作用
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。
中职教育-《电工基础》课件：第五章第二节 正弦交流电的表示方法(电子工业出版社).ppt
e u
Em Um
sin(t sin(t
e u
) )
i Im sin(t i )
二、波形图表示法
• 波形图是用图像来表示交流电的方法。 画波形图时需要注意以下两点： （1）横坐标以为变量，单位为பைடு நூலகம்；以为 变量，单位为弧度/秒。 （2）初相为正角，起点在坐标原点左侧； 初相为负角，起点在坐标原点右侧。。
§5-2 正弦交流电的表示方法
• 正弦交流电的表示方法有四种：解析式、 波形图、相量图和复数法。无论用那种方 法都能说明交流电的性质，表示出交流电 的三要素（最大值、角频率、初相位）， 并且这四种表示方法可以相互转换。
一、解析式表示法
• 用正弦函数来表示交流电的方法，称为 瞬时表达式或解析式。比如，前面提到过 的正弦交流电的电动势、电压和电流的解 析式分别为
（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。
三、相量图表示法
• 如果要对正弦交流电进行加、减运算， 无论是运用解析式还是波形图，都很不方 便。为此，引入正弦交流电的相量图。
旋转相量在y轴的投影对应的相角和电动势
• 相量图一方面能表示正弦量的大小和初始相 位，另一方面，还可以直观的表示各正弦量相位 的超前与滞后情况。应用相量图时注意以下3点：
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第五章 单相交流电
平均值与最大值之间的关系是: 有效值与平均值之间的关系是:
第五章 单相交流电
3.相位与相位差 (1)相位
在式e=Emsin (ω t+φ 0)中, (ω t+φ 0)表示正弦量随时间
变化的角度,称为相位角,也称相位或相角,它反映了交流电变
化的进程。式中φ 0 为正弦量在t=0时的相位,称为初相位,也
率,用QL表示,单位是乏(Var)。其计算式为
第五章 单相交流电
无功功率并不是“无用功率”,“无功”的实质是指 能量发生互逆转换,而元件本身并没有消耗电能。实际上 许多具有电感性质的电动机装、变压器等设备都是根据 电磁转换原理利用无功功率工作的。
第五章 单相交流电
三、纯电容交流电路 1.电流与电压的关系 (1)在纯电容交流电路中,电压比电流滞后90°,即电流比
电容器的结构示意
第五章 单相交流电
电容器的类型和符号
电力电容器 单连可变电容器
电解电容器
金属膜电容器 涤纶电容器
双连可变电容器
瓷片电容器 云母电容器
微调电容器
第五章 单相交流电
2.电容器的主要参数
(1)电容量 电容量是指电容器储存电荷的能力,也简称电容,它在数值上等 于电容器在单位电压作用下所储存的电荷量,即
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。
第五章 单相交流电
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
第五章 单相交流电
(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。
电容量定义示意图
第五章 单相交流电
电容是电容器的固有属性,它只与电容器的极板正对面积、 极板间距离以及极板间电介质的特性有关；而与外加电压的大 小,电容器带电多少等外部条件无关。
第五章 单相交流电
设平行板电容器极板正对面积为S,两极板间的距离为d,则
平行板电容器的电容可按下式计算:
ε称为极板间电介质的介电常数,是电介质自身的一个特性 参数,其单位是F/m。真空中的介电常数ε0,某种介质的介电常数 ε与ε0 之比称为该介质的相对介电常数,用εr 表示。
正弦交流电动势的瞬时值表达式也称解析式。 若从线圈平面与中性面成一夹角φ0 时开始计时,则公 式变为
第五章 单相交流电
实际应用的发电机
旋转磁极式发电机
大型水力发电机组
第五章 单相交流电
三、表征正弦交流电的物理量 1.周期、频率和角频率
正弦交流电波形
第五章 单相交流电
(1)周期 正弦交流电每重复变化一次所需的时间称为周期,用符
同频率的正弦交流电流,且与加在电阻两端的电压同相位。 (2)在纯电阻交流电路中,电流与电压的瞬时值、最大值、
有效值都符合欧姆定律。
第五章 单相交流电
2.功率 在任一瞬间,电阻中电流瞬时值与同一瞬间电阻两端电压
的瞬时值的乘积,称为电阻获取的瞬时功率,用pR 表示,即
电阻是一种耗能元件。
第五章 单相交流电
第五章 单相交流电
正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值一般 都是指有效值。
第五章 单相交流电
(3)平均值 规定半个周期的正弦交流电平均值为正弦交流电的平均值。
正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号Ep、Up、Ip表示。
正弦交流量的平均值用半个周期的平均值表示
(2)电容器的放电
电容器放电
放电电压曲线 电容器的放电过程
放电电流曲线
电容器充放电达到稳定值所需要的时间与R 和C 的大小有 关。通常用R 和C 的乘积来描述,称为RC电路的时间常数,用
τ 表示,即:
电容器的放电过程
第五章 单相交流电
4.容抗—电容对交流电的阻碍作用 当电容器外接交流电时,电源与电容器之间不断地充电和放 电,电容器对交流电也会有阻碍作用,我们把电容对交流电的阻碍
出直角坐标轴。
4.一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种
不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,
如果写成
,则是错误的。
第五章 单相交流电
一、相量图表示法的由来 旋转矢量能完全反映正弦交流电的三要素及变化规律。 为了与一般的空间矢量相区别,把表示正弦交流电的这 一矢量称为相量。
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
相量图
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
纯电阻交电路
第五章 单相交流电
用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功
率的大小,称为平均功率。平均功率又称有功功率,用P 表示,
单位仍是瓦特(W)。
第五章 单相交流电
二、纯电感交流电路 1.电流与电压的关系
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
2.了解电感器的结构和类型,理解感抗的概念,掌握电感“ 通直流，阻交流，通低频，阻高频”的特性。
3.能正确使用万用表大致判断电容器和电感器的好坏。
第五章 单相交流电
电容器通常简称电容,电感器通常简称电感,它们都是 储能元件。 一、电容器
1.电容器的结构、类型和符号
电容器的基本结构
纸介电容器
电容器存储电荷示意
第五章 单相交流电
(2)额定电压 电容器的额定电压(也称耐压)是指,在规定温度范围内, 可以连续加在电容器上而不损坏电容器的最大直流电压或交 流电压的有效值。
第五章 单相交流电
3.电容器的充电和放电 (1)电容器的充电
电容器充电
充电电压曲线 电容器的充电过程
充电电流曲线
电容器的充电过程
第五章 单相交流电
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
第五章 单相交流电
【例】 已知两正弦电动势分别是: 。求:
(1)各电动势的最大值和有效值; (2)频率、周期; (3)相位、初相位、相位差; (4)波形图。
第五章 单相交流电
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
第五章 单相交流电
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。
右图所示锯齿波电流、方波电压等, 它们都是非正弦交流电。
第五章 单相交流电
二、正弦交流电的产生
原理示意图
线圈截面图 实验用简易交流发电机
第五章 单相交流电
正弦交流电的产生
第五章 单相交流电
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,有时为了
方便起见,也可在几个相量中任选其一确定参考方向,并且不画
第五章 单相交流电
§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
第五章 单相交流电
§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。
第五章 单相交流电
(3)角频率 正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角 度为2π ,即360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒 (rad/s)。 角频率与周期、频率的关系为:
第五章 单相交流电
2.最大值、有效值和平均值 (1)最大值 正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值称为正弦交 流电的最大值(又称峰值、幅值)。最大值用大写字母加下标m
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。
第五章 单相交流电
一、超级电容器
超级电容器结构
车用超级电容器
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二、位移测量和液位测量
位移测量
液位检测计
液位传感器实物图
电容应用于位置测量
第五章 单相交流电
§5—3 单一参数交流电路
1.了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路 中电压与电流之间的相位关系和数量关系。
2.理解交流电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。 3.理解电感和电容的储能特性。
第五章 单相交流电
一、纯电阻交流电路 1.电流与电压的关系 (1)纯电阻交流电路中,电阻中通过的电流也是一个与电压
号T 表示,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f
表示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
第五章 单相交流电