电工基础(第五版)第四章课件.ppt
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电工基础第五版第四章ppt课件
强度越小。
ห้องสมุดไป่ตู้
精选课件
8
第四章 磁场与电磁感应
2.磁通
设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方 向垂直的平面,面积为S,则把B与S 的乘积定义为穿过这 个面积的磁通量，简称磁通。用Φ 表示磁通,则有
精选课件
9
第四章 磁场与电磁感应
平面与B垂直
平面与B不垂直 磁通
如果磁场不与所讨论的平面垂直,则应以这个平面在垂直
b点以后的部分近似平坦,这表明即使再增大线圈中的电流
I,Φ 也已近似不变了,铁心磁化到这种程度称为磁饱和。
a点到b点是一段弯曲的部分,称为曲线的膝部。这表明从未饱 和到饱和是逐步过渡的。
精选课件
52
磁化曲线
第四章 磁场与电磁感应
各种电器的线圈中,一般都装有铁心以获得较强的磁场。 为了尽可能增强线圈中的磁场,还常将铁心制成闭合的 形状,使磁感线沿铁心构成回路。
高频感应炉冶炼金属 家用电磁炉示意图
精选课涡件流的利用
43
第四章 磁场与电磁感应
单层铁心涡流损耗大 多层铁心涡流损耗小 采用多层铁心减小涡流损耗
精选课件
44
第四章 磁场与电磁感应
二、互感器 互感器有两个或两个以上绕组,它利用互感原理使交流
电从一个绕组传向另一个(或几个)绕组,以实现电能或信号的 “隔空” 传递。
通电直导体 间的电磁力
第四章 磁场与电磁感应
三、磁场对通电线圈的作用 磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。
直流电动机的原理
磁电式仪表的结构
精选课件
磁1场8 对通电线圈的作用
第四章 磁场与电磁感应
磁悬浮列车
磁悬浮原理
ห้องสมุดไป่ตู้
精选课件
8
第四章 磁场与电磁感应
2.磁通
设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方 向垂直的平面,面积为S,则把B与S 的乘积定义为穿过这 个面积的磁通量，简称磁通。用Φ 表示磁通,则有
精选课件
9
第四章 磁场与电磁感应
平面与B垂直
平面与B不垂直 磁通
如果磁场不与所讨论的平面垂直,则应以这个平面在垂直
b点以后的部分近似平坦,这表明即使再增大线圈中的电流
I,Φ 也已近似不变了,铁心磁化到这种程度称为磁饱和。
a点到b点是一段弯曲的部分,称为曲线的膝部。这表明从未饱 和到饱和是逐步过渡的。
精选课件
52
磁化曲线
第四章 磁场与电磁感应
各种电器的线圈中,一般都装有铁心以获得较强的磁场。 为了尽可能增强线圈中的磁场,还常将铁心制成闭合的 形状,使磁感线沿铁心构成回路。
高频感应炉冶炼金属 家用电磁炉示意图
精选课涡件流的利用
43
第四章 磁场与电磁感应
单层铁心涡流损耗大 多层铁心涡流损耗小 采用多层铁心减小涡流损耗
精选课件
44
第四章 磁场与电磁感应
二、互感器 互感器有两个或两个以上绕组,它利用互感原理使交流
电从一个绕组传向另一个(或几个)绕组,以实现电能或信号的 “隔空” 传递。
通电直导体 间的电磁力
第四章 磁场与电磁感应
三、磁场对通电线圈的作用 磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。
直流电动机的原理
磁电式仪表的结构
精选课件
磁1场8 对通电线圈的作用
第四章 磁场与电磁感应
磁悬浮列车
磁悬浮原理
中职教育-《电工基础》课件：第四章第一节 磁的基础知识(电子工业出版社).ppt
a）条形磁铁周围的铁屑
b）蹄形磁铁周围的铁屑
• 磁场的分布常用磁感线来描述。
• （1）磁力线是互不相交的闭合曲线。在磁体外部，磁力线 由N极指向S极；在磁体内部，磁力线由S极指向N极。
• （2）磁力线的疏密反映磁场的强弱。磁力线越密、磁场越 强；磁力线越疏、磁场越弱。
• （3）磁力线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向，即 静止时小磁针N极所指的方向。
第四章 磁与电
§4-1 磁的基础知识 §4-2 磁场的主要物理量 §4-3 磁场对电流的作用 §4-4 电磁感应 §4-5 自感和互感 §4-6 变压器
§4-1 磁的基础知识
一、磁现象
1． 磁体
• 磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，这种性质叫 磁性，具有这种性质的物体叫磁体。磁体分为天 然磁体和人造磁体两大类。常见的人造磁体有条 形磁体、蹄形磁体和磁针等，如下图所示。
三、电流的磁效应
• 不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这 种现象称为电流的磁效应。
1．直线电流的磁场
•
判断方法：右手握住导线，让伸直的大拇
指所指的方向跟电流的方向一致，则弯曲的四指
所指的方向就是磁力线环绕方向。
2．环形电流的磁场
• 判断方法：右手握住螺线管，弯曲的四指指 向电流的方向，则大母ห้องสมุดไป่ตู้指向就是螺线管内部磁 力线的方向。
四、电流的磁效应的应用
• 电流磁效应的重要应用之一是电磁铁。 • 磁铁分直流电磁铁和交流电磁铁，如下图所示
为直流电磁铁的应用实例电磁继电器。
A：线圈；B：衔铁；C：弹簧 D：动触点；E：静触点
• 2.磁极 磁体上存在两个磁性最强的部分叫磁极。将一
个磁体用线悬挂起来，静止时指南的磁极叫南极 （S极），指北的磁极叫北极（N极）。 • 3．磁化
电路第五版邱光源第四章
功率因数改善方法
通过增加无功补偿装置，如电容器、电感器等，来提高功率因数。
意义
提高功率因数可以减少线路损耗，提高电源利用率，节约能源。
三相电路
三相电源
由三个相位差为120度的正弦电压组成。
三相负载
分为对称和不对称负载，有星形和三角形连 接方式。
三相功率
三相电路中的有功功率、无功功率和视在功 率计算方法与单相电路类似。
电路第五版邱光源第 四章
目录
• 电路的基本概念 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析 • 交流电路的分析 • 交流电路的功率和功率因数
01
电路的基本概念
电流、电压和电阻
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用符号I表示，单位为安培 （A）。
电压
电场中电势差，使单位正电荷从高电位端经过电路移动到 低电位端，通常用符号U表示，单位为伏特（V）。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
相位 正弦交流电的相位是指电流相对 于时间轴的位置，通常用角度来 表示。
阻抗和导纳
阻抗
阻抗是表示电路阻碍电流流动的物理量 ，由电阻、电感、电容等元件共同作用 产生。在正弦交流电中，阻抗由电阻和 电抗两部分组成。
VS
导纳
导纳是表示电路中电流与电压之间相互关 系的物理量，由电导和电纳共同组成。在 正弦交流电中，导纳与阻抗互为倒数关系 。
04
交流电路的分析
正弦交流电的基本概念
正弦交流电 正弦交流电是指电流随时间按正 弦函数规律变化的交变电流。
有效值 正弦交流电的有效值是指电流在 一个周期内所产生的平均功率等 于直流电流在相同时间内产生的 平均功率的值。
频率 正弦交流电的频率是指单位时间 内电流变化所经历的完整循环次 数，单位为赫兹（Hz）。
通过增加无功补偿装置，如电容器、电感器等，来提高功率因数。
意义
提高功率因数可以减少线路损耗，提高电源利用率，节约能源。
三相电路
三相电源
由三个相位差为120度的正弦电压组成。
三相负载
分为对称和不对称负载，有星形和三角形连 接方式。
三相功率
三相电路中的有功功率、无功功率和视在功 率计算方法与单相电路类似。
电路第五版邱光源第 四章
目录
• 电路的基本概念 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析 • 交流电路的分析 • 交流电路的功率和功率因数
01
电路的基本概念
电流、电压和电阻
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用符号I表示，单位为安培 （A）。
电压
电场中电势差，使单位正电荷从高电位端经过电路移动到 低电位端，通常用符号U表示，单位为伏特（V）。
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相位 正弦交流电的相位是指电流相对 于时间轴的位置，通常用角度来 表示。
阻抗和导纳
阻抗
阻抗是表示电路阻碍电流流动的物理量 ，由电阻、电感、电容等元件共同作用 产生。在正弦交流电中，阻抗由电阻和 电抗两部分组成。
VS
导纳
导纳是表示电路中电流与电压之间相互关 系的物理量，由电导和电纳共同组成。在 正弦交流电中，导纳与阻抗互为倒数关系 。
04
交流电路的分析
正弦交流电的基本概念
正弦交流电 正弦交流电是指电流随时间按正 弦函数规律变化的交变电流。
有效值 正弦交流电的有效值是指电流在 一个周期内所产生的平均功率等 于直流电流在相同时间内产生的 平均功率的值。
频率 正弦交流电的频率是指单位时间 内电流变化所经历的完整循环次 数，单位为赫兹（Hz）。
《电工技术基础与技能》教学课件—第4章 单相交流电路
nu
4.1单相正弦交流电的认识
2.正弦交流电的产生
交流发电机模型
oc
4.1单相正弦交流电的认识
正弦交流电的波形图
正弦交流电的波形图 正弦交流电的解析式
伽 e
=
E m
sin
+ %)
4.1单相正弦交流电的认识
3.正弦交流电的三要素 正弦交流电包含三个要素：最大值（或有效值）、周期
（或频率、角频率）和初相位。
4.3.3 RLC串联电路 1.RLC串联电路中电压间关系
X <X
C
L
2.RLC串联电路的阻抗
』 Z| = U = JRR + (XL - XQ2 = R2 + X2
3.RLC串联电路的功率
RLC串联电路 RLC串联电路功率三角形
• 4.4.1电能的测量
电能做功所消耗电能的多少可以用电功来度量。电 功的计算公式为：W = Ult = Pt
nu
4.1单相正弦交流电的认识
• 4.1.2旋转矢量表示法 1.旋转矢量表示法
旋转矢量图表示法
正弦交流电的旋转矢量表示法
♦只有同频率正弦量的矢量才能画在同一个矢量图中。 ♦旋转矢量的加、减运算可以按平行四边形法则进行。
oc
4.1单相正弦交流电的认识
2.同频率正弦交流电相加的矢量运算
同频率的正弦交流量相加，其和仍为同频率正弦交流量。 它们的运算可以按平行四边形法则进行。步骤为： •（1）作基准线x轴（基准线通常省略不画），确定比例单位; •（2）作出正弦交流电相对应的旋转矢量； •（3）根据矢量的平行四边形法则作图； •（4）根据得到的和矢量的长度及和矢量与x轴的夹角就是所 得正弦量的最大值（或有效值）和初相角D0;写出表达式。
电工基础教案第四章5PPT课件
Q UI sin
因为：UL UC U sin
所以：Q
UI
sin
ULI
UCI
U
2 L
XL
U
2 C
XC
I2XL
I2XC
QL
QC
注意：电感Ｌ上的功率QL为感性无功功率，取正；电
容Ｃ上的功率QC为容性无功功率，取负。 （3）视在功率（电源提供给电路的总功率，反映了交流电源的
容量大小。用S表示，单位为伏安（ＶＡ））
uL
2IX L
sin(t
900
)
对应
U
L
IX L900
jIX L
电容Ｃ上的电压为：uC 2IX C sin(t 900 ) 对应UC IX C 900 jIX C 由相量形式基尔霍夫电压定律（ＫＶＬ）可得：
U U R U L U C IR jIX L jIX C I[R j( X L X C )] I(R jX ) IZ
电路呈电阻性，其相量图如图（c）所示。这是一种特殊情况， 称为串联谐振。
（3）电压三角形与阻抗三角形 a.电压三角形：
U
UR
UL UC
由电压三角形可以得到:
UR U cos
UL UC U sin tg 1 U L UC
UR
U
U
2 R
(U
2 L
U
2 C
)
(IR)2 (IX L IX C )2
S UI
注：在式中的U，I为总电压有效值与总电流有效值。
若电压三角形的各条边同乘以电流有效值I，将会得到以视在功率
Ｓ、有功功率Ｐ和无功功率Ｑ为三条边的直角三角形，如图所示
，该三角形称为功率三角形，它与电压三角形也是相似三角
电工基础(第五版)课件
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正弦交流电的定义
正弦交流电的产生
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压或电流信号。
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 特征。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电阻元件的正弦交流电路中，电 压和电流同相位，遵循欧姆定律。
也可以采用正弦波表示法，即用正弦 波的幅值、频率和相位差来表示三相 电源的特性。
三相负载
三相负载的分类
根据其性质，三相负载可以分为对称负载和不对称负载。对称负载是指三相负载的阻抗性质 和阻抗值都相同，而不对称负载则是指三相负载的阻抗性质或阻抗值不同。
根据其连接方式，三相负载可以分为星形连接和三角形连接。星形连接是指将三个负载的一 端连接在一起，而三个负载的另一端分别接入三相电源；三角形连接是指将三个负载依次连 接成一个闭合三角形，然后接入三相电源。
03
04
三相功率是指三相电源 或三相负载所消耗的功 率。根据三相交流电路 的特点，可以采用多种 方法计算三相功率，如 直接计算法、平均值法、 最大值法和有效值法等。
在计算三相功率时，需 要考虑到三相电源或三 相负载的性质和连接方 式，以及电路的工作状 态等因素。
三相功率的测量
05
三相功率的测量可以采 用多种方法，如功率表 法、功率因数表法和多 功能电参数测量仪等。 在选择测量方法时，应 根据实际情况选择合适 的测量仪器和方法，以 确保测量的准确性和可 靠性。
保护接零
将电气设备的金属外壳与零线连接， 当设备漏电时，电流通过零线流入变 压器中性点，从而避免人体接触带电体。
静电防护和电气防火防爆
电子通用课件《电工基础(第五版)》
05
实验与实践
电工实验
01
总结词
掌握基本电工技能
02
实验一
基本电路元件的识别与测量
03
04
实验二
基尔霍夫定律的验证
实验三
戴维南定理和诺顿定理的验证
电机控制实验
总结词
理解电机的工作原理和控制方法
实验五
直流电动机的控制
实验四
三相异步电动机的控制
实验六
步进电机的控制
电力系统，提高解决实际问 题的能力
三相交流电
三相交流电的定义
三相交流电是由三个幅值相等、 频率相同、相位差为120度的单相
交流电组成的电源系统。
三相交流电的特点
三相交流电具有对称性，可以减少 线路的损耗和电压降落，提高供电 效率。同时，三相交流电机具有更 高的效率和可靠性。
三相交流电的应用
三相交流电广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域，如电动机控制 、输电线路等。
03
交流电与电机
正弦交流电
正弦交流电的定义
正弦交流电的优点
正弦交流电是指电流随时间按正弦函 数规律变化的交变电流。
正弦交流电具有良好的功率传输和能 量转换性能，广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位。幅值表示交流电 的大小，频率表示交流电的稳定性， 相位表示交流电的时间起点。
电路分析：电压、 电流、功率和能量 等。
交流电路：正弦交 流电、三相交流电 等。
电工基础知识：电 荷与电场、电流与 磁场等。
电路元件与电路定 律：电阻、电容、 电感等。
电路的暂态分析： RC电路、RL电路等 。
课程要求
掌握基本概念和原理，能够进行 简单的分析和计算。
《电工技术基础与技能》第四章电容-PPT课件
电常数为
图 4-2 平行板电容器
0 8.86 1012 F/m
某种介质的介电常数 与真空介电常数 0 之比，称为该介质的
相对介电常数，用
r
表示，即
r
=
/
0
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《电工技术基础与技能》演示文稿
表 4-2 给出了几种常用介质的相对介电常数。
图 4-2 平行板电容器
高等教育出版社 Higher Education Press
《电工技术基础与技能》演示文稿
二、电容
1．电容 C：如图 4-2 所示，当电容器极板上所带的电荷量 Q 增加或减少时，两极板间的电压 U 也随之增加或减少，但 Q 与 U 的比值是一个恒量，不同的电容器，Q / U 的值不同。
各电容的电荷量
q 1 q 2 C 1 . 6 U 1 6 7 3 0 C 5 0 1 4 C 0 0
各电容器上的电压
U1
q1 C1
5104 2106
V
250V
U2
q2 C2
5104 10106
V
50V
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《电工技术基础与技能》演示文稿
图 4-3 电容器的串联
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《电工技术基础与技能》演示文稿
解：三只电容串联后的等效电容 CC 020 F 06.6 7F 33
每只电容器上所带的电荷量
q q 1 q 2 q 3 C 6 . 6 U 1 6 6 7 1 0 C 8 2 1 3 C 0 0
电流为零，电容器两端电压 UC = E
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电工电子技术
2、电路的组成与功能
电路 ——由实际元器件构成的电流的通路。 （1）电路的组成
电源： 电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电池等。
负载： 在电路中接收电能的设备。如电动机、电灯等。
中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护 部件，如连接导线、开关设备、测量设备以及 各种继电保护设备等。
从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流的根本原 因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：
Uab Va Vb
电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV] 和千伏【KV】等，换算关系为： 1V=103mV=10－3KV
电工技术基础问题分析中，通常规定电压的参考正方向 由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。
+
I
US
I
–
R
R0
设参考方向下US=100V，I=－5A，则说 明电源电压的实际方向与参考方向一致； 电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反。
参考方向一经设定，在分析和计算过程中不得随意改动。 方程式各量前面的正、负号均应依据参考方向写出，而电量 的真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的。
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识 1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态 1.3 基本电路元件和电源元件 1.4 电路定律及电路基本分析方法 1.5 电路中的电位及其计算方法 1.6 叠加定理 1.7 戴维南定理
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识
1、导体、绝缘体和半导体
自然界物质的电结构：
电工电子技术
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果。
白炽灯电路
4电路(邱关源_第五版)课件第四章
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例1 求电流I
解 ①求短路电流Isc
4Isc 22
I1 =12/2=6A
I ++1122VV ––
I2=(24+12)/10=3.6A
1100 I1 I2
–– 2244VV ++
Isc=-I1-I2=- 3.6-6=-9.6A Req =10//2=1.67
源必须包含在被化简的同一部分电路中。
a
例1 计算Rx分别为1.2、
5.2时的电流I
4 Rx I 6
解 断开Rx支路，将剩余 一端口网络化为戴维
宁等效电路：
6 b 4 10V
+–
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+ U2-
44
+ U1 -
+-+-UUoocc
66
66
bb 10V
44
+–
+ Req Uoc
u(2) 6i(2) 6 2 1 8V u u(1) u(2) 9 8 17V
3A
＋ － 6 i (2)
＋ u(1)
6 3
1
－ 6V
＋
3＋u(2) － ＋
12V －
1 2A
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注意 叠加方式是任意的，可以一次一个独立
源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用，
2A
–
解 采用倒推法：设 i'=1A
则 i us 即 i us i' 51 1 1.5A
i' us'
us' 34
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4.3 戴维宁定理和诺顿定理
电工基础完整ppt课件
37
电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
ppt课件完整
H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
ppt课件完整
39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
ppt课件完整
F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
ppt课件完整
原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
56
判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
ppt课件完整
77
电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
ppt课件完整
65
电工基础
ppt课件完整
66
电工基础
应用
ppt课件完整
67
电工基础
ppt课件完整
涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
电工基础劳动第五版(ppt)
理想电压源(恒压源)
电压源模型
二、电流源
通常把内阻无穷大的电源称为理想电流源,又称恒 流源。实际中理想电流源并不存在,在分析电路时,可 以把一个实际电源用一个恒流源和内阻并联表示,称为 电流源模型,简称电流源。
理想电流源(恒流源)
电流源模型
三、电压源与电流源的等效变换 同一电源的两种电源模型应对外等效,那么它们对相同
通常可将流进节点的电流取正,流出节点的电流取负, 再根据计算值的正负来确定未知电流的实际方向。有些支 路的电流可能是负的,这是由于所假设的电流方向与实际 方向相反。
【例】 图示电路中,I1=2A,I2=-3A,I3=-2A,求电流I4。
解:由基尔霍夫第一定律可知
代入已知值
可得
【例】 电路如图所示,求电流I3。
的电阻R应产生相同的作用效果,即负载电阻应得到相同的 电压U 和电流IL,并且电源的内阻r也应相等。
电压源与电流源的等效变换
【例】 将图a中的电压源转换为电流源,将图b中的电流 源转换为电压源。
电压源与电流源等效变换时,应注意以下几点: 1.电压源正负极参考方向与电流源电流的参考方向在 变换前后应保持一致。 2.两种实际电源等效变换是指外部等效,对外部电路各 部分的计算是等效的,但对电源内部的计算是不等效的。 3.理想电压源与理想电流源不能进行等效变换。
解:由 可得
三、基尔霍夫第二定律
基尔霍夫第二定律又称回路电压定律。它指出:在任一回 路中,各段电路电压降的代数和恒等于零。用公式表示为
电源电动势之和=电路电压降之和 攀登总高度=下降总高度 基尔霍夫第二定律
基尔霍夫第二定律的另一种表示形式:
在任一回路循环方向上,回路中电动势的代数和恒等 于电阻上电压降的代数和。
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。
电工技术基础与技能(第4章)
固定电容器
可变电容器
微调电容器
电解电容器
2．电容器的参数 额定电压：通常也称耐压，是指在允许的环境温度范围内，电容器在电路中长期 可靠地工作所允许加的最大直流电压。在交流电路中工作时，交流电压的峰值不得超 过电容器的额定电压，否则电容器中的介质会被击穿进而造成电容器损坏。 标称容量：指电容器上所标明的电容量的数值。标称容量越大，表示电容器储存 电荷的能力越强。 允许误差：指电容器的实际容量与标称容量之间允许的最大偏差范围，一般标在 电容器的外壳上。一般有极性电容器的允许误差范围较大，例如铝电解电容器为 。
4.2 磁场与电磁感应
4.2.1 磁场的基本概念
1．磁体、磁极和磁场 自然界中有一种物体，它具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们把物体的这 种特性称为磁性，把具有磁性的物体称为磁体。 磁体的两端吸引铁的能力最强，这个磁性最集中的区域称为磁极。 实验证明，任何磁体都有两个磁极。一个在水平面内可以自由转动的磁体，静 止时它总是一个磁极指向南方，另一个磁极指向北方。我们把指向南方的磁极称为 南极，用S表示；把指向北方的磁极称为北极，用N表示。 任何磁体的磁极总是成对出现的，即使把一个磁体打成两段，磁体的每一半也 都有它自己的北极和南极，常见磁体的磁极指向如图所示。磁极之间具有同性磁极 相互排斥、异性磁极相互吸引的特性。
C
式中，C，Q，U的单位分别为法拉（F）、库仑（C）、伏特（V）。 电容是描述电容器容量大小的物理量，代表了电容器储存电荷的能力。电容的 单位是法拉（F），简称法，常用单位还有微法（μF）、皮法（pF）等，它们之间 的换算关系为
Q U
1 F 106 F
12 ， 1pF 10 F
【例】 将一个电容量为60μF的电容器接到4.5 V的直流电源上，求带电后 电容器所带的电荷量。 解：
电子技术基础第五版第四章课件
流为60mA，试选择合适的整流二极管及滤波电容。
解: （1） 选二极管
变压器副边电压：
U2
UL 1.2
6V 1.2
流过每只二极管的电流平均值: IF
5V
1 2
IL
1 2
60
30m
A
每只二极管承受的最高反向电压： U Rm 2U2 1.414 5 7 V
选二极管应满足: IFM （2 3） IF URM 2U2
V
1
-+
V
2
+-
具有温度补偿作-用的稳压管2DW230
负载电流越大，电感量越大，滤波效果越好
电感滤波电路的原理图
第四章 直流稳压电源
三、复式滤波电路
1.LC-Г型滤波电路
+
~
u2
L
C
RL
2. 型滤波
+
~
u2
负载电流小时
L
C1、C2对交流容抗小
C1
C2 RL L 对交流感抗很大
RLC- 型滤波电路
第四章 直流稳压电源
四、电子滤波电路
RC-π型滤波电路中，R越大，滤波效果越好，+ 但同时在R上产生的电压损失也越大。
第四章 直流稳压电源
2. 主要参数
稳定电压Uz：稳压管工作时它两端所呈现的电压。 最大稳定电流Izmax ：稳压管正常工作时允许通过的最大电流。 最小稳定电流Izmin ：稳压正常工作时允许通过的最小电流。 稳定电流Iz ：稳压管正常工作时，反向电流的参考数值。它介于最 大稳定电流和最小稳定电流之间。 最大耗散功率PzM ：稳压管正常工作时所能承受的最大的耗散功率。 此外，还有动态电阻和温度系数。它们的参数值越小，稳压性能越好。
解: （1） 选二极管
变压器副边电压：
U2
UL 1.2
6V 1.2
流过每只二极管的电流平均值: IF
5V
1 2
IL
1 2
60
30m
A
每只二极管承受的最高反向电压： U Rm 2U2 1.414 5 7 V
选二极管应满足: IFM （2 3） IF URM 2U2
V
1
-+
V
2
+-
具有温度补偿作-用的稳压管2DW230
负载电流越大，电感量越大，滤波效果越好
电感滤波电路的原理图
第四章 直流稳压电源
三、复式滤波电路
1.LC-Г型滤波电路
+
~
u2
L
C
RL
2. 型滤波
+
~
u2
负载电流小时
L
C1、C2对交流容抗小
C1
C2 RL L 对交流感抗很大
RLC- 型滤波电路
第四章 直流稳压电源
四、电子滤波电路
RC-π型滤波电路中，R越大，滤波效果越好，+ 但同时在R上产生的电压损失也越大。
第四章 直流稳压电源
2. 主要参数
稳定电压Uz：稳压管工作时它两端所呈现的电压。 最大稳定电流Izmax ：稳压管正常工作时允许通过的最大电流。 最小稳定电流Izmin ：稳压正常工作时允许通过的最小电流。 稳定电流Iz ：稳压管正常工作时，反向电流的参考数值。它介于最 大稳定电流和最小稳定电流之间。 最大耗散功率PzM ：稳压管正常工作时所能承受的最大的耗散功率。 此外，还有动态电阻和温度系数。它们的参数值越小，稳压性能越好。
电工学(第五版)电子通用课件
05
安全用电常识
CHAPTER
触电及其预防
触电定义 触电原因 预防措施
保护接地和保护接零
保护接地
保护接零
适用范围
安全用电的措施
01
02
03
04
05
THANKS
感谢观看
02
交流电路
CHAPTER
正弦交流电的基本概念
正弦交流电的定义
正弦交流电的表示方法
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压和电流。
通常用相量图和三角函数表示正弦交 流电。
正弦交流电的三要素
振幅、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电感元件 电容元件
线性交流电路的分析
大小有关。
磁阻
磁阻是表示磁路中阻碍磁通量传 递的物理量，与磁导率、截面积
和长度等因素有关。
变压 器
01
02
03
工作原理
绕组
铁芯
电动 机
工作原理
01
种类
02
性能参数
03
04
电子技术基础
CHAPTER
半导体器件
半导体基本概念
半导体二极管
半导体三极管
基本放大电路
放大电路的基本概念
介绍放大电路的基本组成和工作原理，以及放大倍数、输入电阻 和输出电阻等基本参数。
共射放大电路
详细分析共射放大电路的组成、工作原理和特性，包括静态分析 和动态分析。
共基和共集放大电路
介绍共基和共集放大电路的特点和应用，并比较三者之间的优缺 点。
集成运算放大器及其应用
01
集成运算放大器的基本概念
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冲床磁感应电子计数器示意图
第四章
§4—4
磁场与电磁感应
自感和互感
1.了解自感现象、互感现象及其应用。 2.理解自感系数和互感系数的概念。
3.理解同名端的概念,能正确判断和测定互感线
圈的同名端。
第四章
磁场与电磁感应
一、自感 1.自感现象
自感实验电路一
第四章
磁场与电磁感应
这种由于流过线圈自身的电流发生变化而引起的 电磁感应现象称为自感现象,简称自感。 在自感现象中产生的感应电动势称为自感电动势,
直流电动机的原理
磁电式仪表的结构
第四章
磁场与电磁感应
磁悬浮列车
磁悬浮原理 磁悬浮列车
磁推进原理
第四章
§4—3
磁场与电磁感应
电磁感应
1.理解感应电动势的概念,能用右手定则正确判 断感应电动势的方向。
2.掌握楞次定律及其应用,理解法拉第电磁感应
定律。
第四章
一、电磁感应现象
磁场与电磁感应
条形磁铁快速插入线圈 条形磁铁快速拔出线圈 电磁感应现象
有铁心的线圈,其电感要比空心线圈的电感大得多。
第四章
磁场与电磁感应
3.自感电动势的大小 自感现象是一种特殊的电磁感应现象,它必然也遵从法 拉第电磁感应定律。自感电动势大小的计算式为
自感电动势的大小与电流的变化率和自感系数之积成 正比,电流变化率越大,自感电动势越大,反之亦然。所以， 电感L也反映了线圈产生自感电动势的能力。 自感电动势的方向应根据楞次定律判定。
第四章
二、互感 1.互感现象
磁场与电磁感应
互感实验电路
这种由一个线圈中的电流发生变化而在另一线圈中产生 电磁感应的现象称为互感现象,简称互感。由互感产生的感
应电动势称为互感电动势,用eM 表示。
第四章
磁场与电磁感应
为描述一个线圈电流的变化在另一个线圈中产生互感电动 势的能力,引入互感系数(简称互感)这一物理量,用M 表示,互 感的单位也是H。 互感系数与两个线圈的匝数、几何形状、相对位置以及周 围介质等因素有关。
无感电阻
第四章
磁场与电磁感应
一、涡流
在有铁心的线圈中通入交流电时,就有交变的磁场穿过 铁心,这时会在铁心内部产生自感电动势并形成电流, 由于
这种电流形如旋涡, 故称涡流。
高频感应炉冶炼金属 家用电磁炉示意图 涡流的利用
第四章
磁场与电磁感应
单层铁心涡流损耗大 多层铁心涡流损耗小 采用多层铁心减小涡流损耗
用eL表示,自感电流用iL表示。
自感电动势的方向可结合楞次定律和右手螺旋定 则来确定。
第四章
磁场与电磁感应
2.自感系数
当线圈中通入电流后,这一电流使每匝线圈所产生的磁 通称为自感磁通。
为了衡量不同线圈产生自感磁通的能力,引入自感系数
(又称电感)这一物理量,用L 表示,它在数值上等于一个线 圈中通过单位电流所产生的自感磁通。即
磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
两个磁极互不接触,却存在相互作用力,这是因为在 磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质———磁场。
第四章
磁场与电磁感应
用一些互不交叉的闭合曲线来描述磁场,这样的曲线称 为磁感线。 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁感 线在磁体外部由N 极指向S极,在磁体内部由S极指向N 极。 磁感线的疏密程度表现了各处磁场的强弱。
二极
漏电保护器原理图
三极(组合式) 两种漏电保护器外形
第四章
三、汽车点火线圈
磁场与电磁感应
汽车点火线圈的外形
点火线圈的电路结构
第四章
§4—5
磁场与电磁感应
铁磁材料与磁路
1.理解铁磁材料的磁化以及磁化曲线、磁滞回线 与铁磁材料性能的关系。
2.了解铁磁材料的分类及应用。
3.理解磁动势和磁阻的概念及磁路欧姆定律。
如果磁路中有空气隙,由于空气隙的磁阻远比铁磁材料 的磁阻大,整个磁路的磁阻会大大增加,若要有足够的磁通, 就必须增大励磁电流或增加线圈的匝数,即增大磁动势。 由于铁磁材料磁导率的非线性,磁阻Rm 不是常数,所以
磁路欧姆定律只能对磁路作定性分析。
判断。
左手定则
第四章
磁场与电磁感应
电磁力的计算式为
电流方向与磁场 方向有一夹角α
当电流方向与磁场方向垂直时,电流所受的电磁力最大。
第四章
磁场与电磁感应
二、通电平行直导线间的作用
通入同方向电流的 平行导线相互吸引
通入反方向电流的 平行导线相互排斥
第四章
磁场与电磁感应
三、磁场对通电线圈的作用 磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。
此时必须加反向电流,并达到一定数值(图b中c、f两点),
才能使剩磁消失。 上述现象称为磁滞,图b中的封闭曲线称为磁滞回线。
铁心在反复磁化的过程中,由于要不断克服磁畴惯性将损
耗一定的能量,称为磁滞损耗,这将使铁心发热。
第四章
二、铁磁材料的分类
磁场与电磁感应
第四章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁场与电磁感应
三、磁路与磁路欧姆定律 1.磁路 磁通所通过的路径称为磁路。
个面积的磁通量，简称磁通。用Φ 表示磁通,则有
第四章
磁场与电磁感应
平面与B垂直 磁通
平面与B不垂直
如果磁场不与所讨论的平面垂直,则应以这个平面在垂直 于磁场B 的方向的投影面积S'与B 的乘积来表示磁通。
第四章
磁场与电磁感应
由Φ=BS 可得B=Φ/S ,这表示磁感应强度等于穿过 单位面积的磁通,所以磁感应强度又称磁通密度。 当面积一定时,该面积上的磁通越大,磁感应强度越 大,磁场越强。
第四章
磁场与电磁感应
三、磁场的主要物理量
1.磁感应强度 磁场的强弱用磁感应强度来描述,符号为B,单位 是特斯拉(T),简称特。 某点处磁感应强度的方向,就是该点的磁场方向。 磁场越强,磁感应强度越大；磁场越弱,则磁感应 强度越小。
第四章
磁场与电磁感应
2.磁通
设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方 向垂直的平面,面积为S,则把B与S 的乘积定义为穿过这
第四章
磁场与电磁感应
§4—1 磁场 §4—2 磁场对电流的作用 §4—3 电磁感应 §4—4 自感和互感
§4—5 铁磁材料与磁路
第四章
§4—1
磁场与电磁感应
磁 场
1.能应用右手螺旋定则正确判断通电长直导线和 通电螺线管的磁场方向。
2.理解磁感应强度、磁通、磁导率的概念。
第四章
磁场与电磁感应
一、磁场与磁感线 当两个磁极靠近时,它们之间会发生相互作用:同名
主磁通、漏磁通和边缘效应
第四章
磁场与电磁感应
磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用,用符号Rm 表示。 磁路中磁阻的大小与磁路的长度L 成正比,与磁路的横 截面积S 成反比,并与组成磁路材料的磁导率有关,其公式 为
第四章
磁场与电磁感应
2.磁路欧姆定律
通过磁路的磁通与磁动势成正比,而与磁阻成反比,称 磁路欧姆定律，即
磁电系仪表
变压器 几种电气设备的磁路
电动机
第四章
磁场与电磁感应
磁路可分为无分支磁路和有分支磁路。 全部在磁路内部闭合的磁通称主磁通,部分经过磁路周围 物质而自成回路的磁通称为漏磁通。 由于制造和结构上的原因,磁路中常有气隙,当气隙很小时, 气隙中的磁感线是平行而均匀的,只有极少数磁感线扩散出去 形成所谓的边缘效应。
利用电流产生的磁场磁化铁心 磁化实验与磁化曲线
磁化曲线
第四章
磁场与电磁感应
磁化曲线
曲线Oa段较为陡峭,Φ 随I 近似成正比增加。 b点以后的部分近似平坦,这表明即使再增大线圈中的电流 I,Φ 也已近似不变了,铁心磁化到这种程度称为磁饱和。 a点到b点是一段弯曲的部分,称为曲线的膝部。这表明从未饱 和到饱和是逐步过渡的。
第四章
磁场与电磁感应
各种电器的线圈中,一般都装有铁心以获得较强的磁场。 为了尽可能增强线圈中的磁场,还常将铁心制成闭合的 形状,使磁感线沿铁心构成回路,
磁感线沿铁心构成回路
第四章
磁场与电磁感应
理想情况 反复磁化和磁滞回线
实际情况
第四章
磁场与电磁感应
当线圈中电流变化到零时,由于磁畴存在惯性,铁心中 的Φ 并不为零,而是仍保留部分剩磁,如图b中的b、e两点。
第四章
磁场与电磁感应
一、铁磁物质的磁化 使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。只 有铁磁材料才能被磁化，而非铁磁性材料是不能被磁化的。
这是因为铁磁物质可以看作由许多被称为磁畴的小磁体所
组成。
第四章
磁场与电磁感应
当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时,线圈中的磁 通Φ 随电流I 变化的规律可用Φ —I 曲线来表示,称为磁化 曲线。它反映了铁心的磁化过程。
第四章
二、互感器
磁场与电磁感应
互感器有两个或两个以上绕组,它利用互感原理使交流
电从一个绕组传向另一个(或几个)绕组,以实现电能或信号 的“隔空” 传递。
多绕组变压器 钳形电流表 互感原理的应用示例
第四章
磁场与电磁感应
电流互感器
电压互感器
收音机中的中 频变压器
互感原理的应用示例
第四章
磁场与电磁感应
2.了解磁场对通电线圈的作用及其应用。
第四章
磁场与电磁感应
一、磁场对通电直导体的作用 通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力, 也称安培力。
通电直导体在磁场中受到的电磁力
通电导线长度一定时,电流越大,电流所受电磁力
越大；电流一定时,通电导线越长,电磁力也越大。
第四章
磁场与电磁感应
通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来