供用电常识及电能转换技术

新课

将其他形式的能量转换成电能的过程称为发电。

．火力发电：以煤为燃料，用煤将水加热变成高压蒸汽，冲动汽轮机作为原动机来带动三相交流发电机。

．水力发电：利用水的势能带动水轮机，水轮机带动三相交流发电机发电。水电站投资大、建设时间长，但不需燃料、无污染、成本低，重要的是可以和水利枢纽工程

．核能发电：以核反应堆代替煤锅炉，以核燃料代替燃煤。

高压输电的优点：

．减小输电线路横截面，节省金属材料和架线成本；

．减少线中电阻造成的功率损耗。

输电电压等级：

电压高低与输电容量和距离有关，有10 kV、35 kV、110 kV、220 kV

发电厂生产的电能经高压输电，送到目的地后，根据工厂或用户用电容量的大小、电压的高低，用变压器降压后进行分配。

电力负荷：配电的对象，也称用户。通常有动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备和照明用电设备。

磁钢限温器：饭被煮熟时自动断电。

双金属恒温器：自动保温，低于保温温度时闭合，高于65︒C ）自动恒温式电饭锅电路原理图

选择开关同时接通电动机电路和电热丝电路时，从进风口吸入冷空气，

选择开关接通电动机电路，断开电热丝电路时，吹出冷风。

限温自动控制元件用于防止温度过高。

电吹风控制电路如图所示。

电焊变压器铁心如图所示。

旋动图中的调节手柄，可改变可调铁心与固定铁心的相对位置，

的大小。也可通过在接线板上调节副绕组匝数来实现，其装置如图所示。

高频交流电流在线圈内产生高频交变磁场，高频感应炉内被冶炼的金属因电磁感应则产生很强的涡流，释放出大量的热量而使金属熔化。

第三节常用照明设备

一、白炽灯原理及线路

是利用电流通过高熔点钨丝后，使之发热到白炽状态而发光的电光源，其发光效率比较低。白炽灯有螺口式和插口式两种。其组成结构如图所示。

为确保安全，安装螺口灯泡时必须将火线经开关接到螺口灯头底座的中心接线端上。其基本线路如图所示。

白炽灯的电路形式还有一只单连开关控制区一盏或多盏灯并与插座连接、

开关控制两盏灯并与插座连接和用两只双连开关在两个地方控制一盏灯。

二、荧光灯原理及线路

荧光灯的结构如图所示。

启辉器的结构如图所示。

作用：使电路接通，并能自动断开，相当于一个自动开关。电容的作用是避免启逃器两触片断开时产生火花烧坏触片和减弱荧光灯对无线电设备的干扰。

线路接法如图所示。

结构和原理同环形荧光灯，不同之处为灯管呈U形、外形小巧和可多只并排组装，节能效果好，发光强度大，显色性好，安装方便，其灯管如图所示。

结构原理和特点同U形荧光灯，只是灯管呈H形，并配有专用灯座。如图所示。

1—桥；2—灯丝；3—引出线；4—灯头

H形荧光灯内部有电容器型（如图(a)所示）和启辉器型（如图

所示）两种不同的接线方式，在配用镇流器时，电容器型H灯管只能配用电子镇流器，灯管只能配用电感式镇流器。如果配错，将缩短灯管寿命，其接线如图所

管内充有一定量的汞和少量氩气。

）外镇流式高压汞灯的安装

外镇流式高压汞灯电路如图所示，比白炽灯多串一个镇流器。

安装时注意选用配套的瓷质灯座和镇流器。

．自镇流式高压汞灯

与外镇流式高压汞灯相比无需外加镇流器，在石英放电管外圈串联了一段供镇流用

自镇流式高压汞灯线路简单、安装方便、效率高、光色好，但寿命短，不耐震。

规格不同，发光强度不一样。在设计安装时应根据照明场所的大小和所需照度选择高压汞灯的功率。

．高压汞灯使用注意事项

）安装前分清是自镇流式还是外镇流式。

）灯泡应垂直安装。

）功率偏大时应装散热设备。

）玻璃壳破碎后应尽快更换。

）电压波动大的电路不适合使用。

热体发光光源，发光强度大，光色好，辨色率高。

管内充有卤族元素碘的蒸气。

．碘钨灯的安装

碘钨灯的电路与白炽灯相同，电路如图所示。

碘钨灯在工作时温度很高，在安装时要考虑散热，使用专用的灯架，

应该注意灯管的安装必须保持水平状态，要求倾角不得大于

）电源电压的波动一般不应超过±2.5%。

）使用中禁止采用人工冷却措施。

）不应作移动光源使用。

电源线必须用耐高温的绝缘线，电源与灯管引出脚的连接一般用良好瓷接头。

常用的电光源有哪些？

白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯。

．发电按转换的能源不同分为火力发电、水力发电和核能发电。

．为了降低损耗常采用高压输电。

．电加热形式可分电阻加热、电弧加热、微波加热、远红外加热和感应加热。

．电光源依据光产生的机理可以分为两大类：热辐射光源和气体放电光源。

热辐射光源发出的光是电流通过灯丝，将灯丝加热到高温辐射而产生的。

源是借助两电极之间的气体电离激发而发光的。

、7

新课

纤芯高度透明且折射率比包层折射率高，使光只能在纤芯内沿直线传输。

实际安装和敷设时常使用由若干根光纤组成的光缆，其结构如图所示。

按材料不同：石英系列光纤、玻璃纤维光纤、塑料包层光纤、全塑光纤。

按纤芯折射率的分布规律：阶跃折射率型、渐变折射率型。

按光纤传输的电磁波模式：单模光纤、多模光纤。

二、光纤传输简单原理

（一）多模阶跃折射率型光纤中光的传输

在多模阶跃折射率型光纤的纤芯中，光按直线传输，如图所示。

入射角不同的光线的传输路径不同，到达终端的时间也不同，200 MHz⋅km。

（二）多模渐变折射率型光纤中光的传输

在多模渐变折射率型光纤中的折射率是连续变化的，适当地选择折射率的分布形式可以使不同入射角的光线有大致相等的光程，其传输带宽可达3 GHz