交流电的基础知识
交流电的基础知识
1 交流电的基本概念
交流电：大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势。图2.1画出了直流电和几种交流电的波形。
2 正弦交流电相关量
1．周期：交流电变化一个循环所需要的时间，如图2.3所示。
2．频率：交流电在单位时间内（每秒钟）完成的周期数，单位是赫[兹]（Hz ）。频率和周期是互为倒数，即
f = T
1
图2.3 正弦交流电的波形
3．角频率：单位时间内变化的角度（以弧度为单位），单位是弧度/秒（rad / s ）。角频率与周期T 、频率f 之间的关系为
ω = 2 π f
[例2.1] 我国供电电源的频率为50 Hz ，称为工业标准频率，简称工频，其周期为多少？角频率为多少？
[解]
T = 50
11=f s = 0.02 s ω = 2 π f =2 ? 3.14 ? 50 rad / s = 314 rad / s
即工频50 Hz 的交流电，每0.02 s 钟变化一个循环，每秒钟变化50个循环。
4．瞬时值：交流电每一瞬时所对应的值。
5．最大值：交流电在一个周期内数值最大的值。
6．有效值：规定用来计量交流电大小的物理量。如果交流电通过一个电阻时，在一个周期内产生的热量与某直流电通过同一电阻在同样长的时间内产生的热量相等，就将这一直流电的数值定义为交流电的有效值。
正弦交流电的有效值和最大值之间的关系为
2m I I = = 0.707 I m
一般情况下，人们所说的交流电流和交流电压的大小以及测量仪表所指示的电流和电压值都是指有效值。
[例2.2] 我国生活用电是220 V 交流电，其最大值为多少？
[解] U m =2U =2 ? 220 V = 311 V
7．相位：正弦交流电流在每一时刻都是变化的，（ωt +?0）是该正弦交流电流在t 时刻所对应的角度。
8．初相角：t = 0所对应的角度?0。
9．相位差：两个同频正弦交流电的相位之差。
? = ( ω t + ? 01 ) - ( ω t + ? 02 ) = ? 01 - ? 02
若 0 < ? < π 时，波形如图2.5（a ）所示，i 1总比i 2先经过对应的最大值和零值，这时就称i 1超前i 2 ? 角（或称i 2滞后i 1 ? 角）。
若- π < ? < 0时，波形如图2.5（b ）所示，称为i 1滞后于i 2（或称i 2超前i 1）。 若 ? = 0时，波形如图2.5（c ）所示，称为i 1与i 2相位相同，简称同相。
若 ? = π 时，波形如图2.5（d ）所示，称为i 1与i 2相位相反，简称反相。
（a ）0 < ? < π （b ）－ π < ? < 0
（c ） ? ＝ 0 （d ） ? ＝ π
图2.5 正弦交流电的相位差 【小结】
1．正弦量的三要素：频率、幅值和初相位。
2．初相位是确定正弦量初始值的，而且初相位因计时起点（ t = 0 ）取得不同而不同；
3．相位差是两个同频正弦交流电的初相位之差，它不随计时起点而变化；
4．初相位、相位差和相位都是电角度，但意义是不同的。
【习题】
一、是非题：1、2、3、4、5；二、选择题：1。
6.2 正弦交流电的基本物理量与测量
6 正弦交流电 【课题名称】6.2 正弦交流电的基本物理量与测量 【课时安排】 3课时 【教学目标】 1．理解最大值、有效值的概念，明确其测量方法，掌握它们之间的关系。 2．理解周期、频率和角频率的概念，明确其测量方法，掌握它们之间的关系。 3．理解相位、初相和相位差的概念，掌握它们之间的关系。 【教学重点】 重点：正弦交流电的三要素 【教学难点】 难点：角频率和相位概念的理解 【关键点】 看懂三要素与波形图之间的关系 【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法 【教具资源】 示波器、多媒体课件、万用表、钳形电流表、频率计 【教学过程】 一、导入新课 教师可利用多媒体展示正弦交流电压波形图，然后引导学生同直流电相比，要完整地描述交流电，必须从变化范围、变化快慢和变化的起点三方面来进行，从而引出本节课的学习内容——正弦交流电的基本物理量与测量。 二、讲授新课 教学环节1：正弦交流电的最大值和有效值 教师活动：教师可利用展示的正弦交流电压波形图，讲解最大值和有效值的概念、正确表示方法及它们之间的关系，同时说明最大值和有效值在实际应用中的重要意义。然后利用实物或多媒体演示，讲解测量交流电压和交流电流大小的仪器和方法。 学生活动：学生可根据正弦交流电压波形图，在教师的引导下学习最大值和有效值的基本概念、表示方法及它们之间的关系，同时学习交流毫伏表、钳形电流表、万用表和示波器等仪器仪表测量交流电的方法。 知识点： 1．最大值：正弦交流电在一个周期内所能达到的最大数值，称为交流电的最大值，又称振幅、幅值或峰值，通常用带下标m的大写字母表示。最大值可以用来表示正弦交流电变化的范围。 2．有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流电和直流电分别通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这
交流电的基本知识及变压器原理
§4.交变电流 电磁场和电磁波 一、正弦交变电流 目的要求 复习交流电的基本知识及变压器原理。 知识要点 1. 正弦交变电流的产生 当闭合线圈由中性面位置（图中O 1O 2位置）开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数： e =E m sin ωt ，其中E m =nBS ω。这就是正弦交变电流。 2.交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产 生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的2/2倍。 ⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。） 3.正弦交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值 正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别。以电动势为例：最大值用E m 表示，有效值用E 表示，瞬时值用e 表示，平均值用E 表示。它们的关系为：E =E m /2，e =E m sin ωt 。平均值不常用，必要时要用法拉第电磁感应定律直接求：t n E ??Φ=。特别要注意，有效值和平均值是不同的两个物理量，千万不可混淆。 生活中用的市电电压为220V ，其最大值为2202V=311V （有时写为310V ），频率为50H Z ，所以其电压即时值的表达式为u =311sin314t V 。 4.理想变压器 理想变压器的两个基本公式是： ⑴ 2 121n n U U =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。 ⑵P 入=P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输 出功率之和。 需要特别引起注意的是： ⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：1 2212211,n n I I I U I U == 2
交流电基础知识要点
交流电基础知识要点 稍微懂些电工基础的朋友都知道，我国使用的是交流电，一般频率是 50Hz。我们常见的电灯、电动机等使用的都是交流电。 说起为什么要采用交流电？大家的回答无非是：在以往的技术条件下，交流电比直流电更有效率。但真的只有这么简单吗？其实，交流电与 直流电一直在PK，这还真不是一两句就能解释的！ 下面就看看老帕是怎么回答的吧！ 一项发明，在历史长河中是否具有生命力，取决于它的实用价值。例 如拉链，被誉为最伟大的发明，其道理也基于此。 我们知道，电能包括发电、输送电、配电和用电四大过程。 1.发电和输送电的升压和降压 在发电和输送电的过程中，有一个关键的设备，就是变压器。为何要 用变压器来改变电压？ 我们知道，电能的传输导线是具有电阻的，传输导线所消耗的电能功 率Pline为： Pline=I2R。 这里的I就是流过导线的电流。 可见，为了减小线路损耗，就要减小电流。事实上，输送电消耗掉的 电能，占总发电电能的比例不可小觑。减小输送电的线路损耗，有很 大的意义。 要减小电流，最方便的就是利用变压器。如果我们忽略掉变压器的各 种损耗，例如铁损、铜损等等，则变压器两侧的功率基本相等。把变 压器某侧的电压升高，该侧的电流自然就减小了。 不过，变压器只能工作在交流电路中，不能工作在直流状态下。
我们来看变压器的工作原理： 忽略变压器的损耗，则有： U1I1=U2I2 K=U1/U2=I2/I1 在这里，U1和I1是变压器一次侧的电压和电流，U2和I2是变压器二 次侧的电压和电流，K是变比。 我们看到，只要把U2提高，则I2自然就小了，于是在输配电线路的 起始端，我们把电压给升高，在输配电线路的末端，我们再把电压给 降下来。这样就减小了线路损耗。交流传输线上的高压电和超高压电 其用途就在于此。 我们看到，利用变压器，交流电压的高低变换何其方便。 但直流电可以升压吗？当然可以，但相对交流升压来说，要麻烦很多，且成本要高很多。除非是长距离输送电，否则不上算。 可见，在发电和输送电中，交流电比直流电要方便很多，成本也低廉 很多。 不过，也不是说直流就没有优势。交流线路电阻与直流相比，还多了 趋肤效应和邻近效应，因此同样的导线，交流线路电阻大于直流线路 电阻。换句话说，交流的线路损耗大于直流的线路损耗。也因此，采 用直流长距离输送电，也是人们追求的目标之一。 我国在这方面走在世界前列，我国的世界首条±800kV的直流输电线路正在平稳高效安全地运行中。 2.配电方面的问题 在输送电的末端，需要分配电能，这就需要使用配电电器。配电电器 的主要元件是各类隔离开关和断路器。
100道电子技术入门知识讲解电的基础知识讲解
100道电子技术入门知识讲解——电的基础知识讲解.txt-两个人同时犯了错，站出来承担的那一方叫宽容，另一方欠下的债，早晚都要还。-不爱就不爱,别他妈的说我们合不来。学电子基础很重要，如果你还是电子新手，你的一切迷惑将在这里揭晓！看完之后是否觉得茅舍顿开，那么恭喜你入门了！ 一、电的基础知识 1、电是什么？电有几种？电有何重要特性？ 电是最早从“摩擦起电”现象中表现出来实物的一种属性。电有正负两种。“同性相斥，异性相吸”是电的重要特性。 2、如何理解“电是实物的一种属性”？ 电来源于实物本身一般情况，实物本身就存在等量的正负电荷，因而不显示电的特性；由于某种原因当实物失去或得到某种电荷，对外才会显示电的特性。 3、“摩擦起电”是物体变成带电状态的唯一方法，请说明？ 不对。除了摩擦之外，受热、化学变化等其它原因都可能使物体变成带电状态。 4、什么是导体和绝缘体？举例说明。 容易导电的物体叫导体；极不容易导电的物体叫绝缘体。金属物和带杂质的水溶液都是导体；塑料、空气、干燥的木头是绝缘体。 5、塑料棒与羊毛摩擦后能吸起小纸绡，而金属物不能，所以金属物无法“摩擦起电”，对吗？为什么？ 不对，金属物同样可以“摩擦起电”只是因为金属为良导体，电荷很快通过人体对地放电中和，所以不显示带电状态。 6、各种导体导电性能都一样吗？ 不一样。例如铜的导电性能比铝好，铝的导电性能又比铁好。而带杂质的水溶液的导电性能较差，但还是属于导体。 7、导体为什么容易导电？而绝缘体不容易导电？ 导体存在可以移动的电荷，绝缘体中可以移动的电荷极少所以导体容易导电，而绝缘体不容易导电。 8、绝缘体在任何情况下都不导电吗？举例说明。 不对。如空气在电压达到一定强度，就会被电离变成导体。雷电就是空气在高压静电下突然变成导体的自然现象。 9、什么叫“击穿”现象？ 原来是绝缘体的物质处在高压电场下变成了导体，这一现象称为“击穿现象”，雷电就是空气被高压静电击穿的一种现象。 10、人体为什么也会导电？ 人体含有大量的溶解有其他物质的水溶液，因此也会导电。 11、电流是怎样形成的？ 导体中能够自由移动的电荷在外电力的作用下，进行有规则的移动，就形成电流。 12、表示电流大小的单位是用哪位科学家的名字来命名的他的主要贡献是什么？ 表示电流大小的单位是用法国科学家安培的名字来命名。安培的主要贡献是研究确定了电流与磁场之间的作用力关系。 13．导体中电流的方向是怎样规定的？ 电流的方向习惯上以正电荷移动的方向为正向。 14、金属导体依靠什么导电，其移动方向如何？ 金属导体依靠可以自由移动的“自由电子”来导电，“自由电子”带负电荷，其移动方向与正电荷移动方向相反。
三相交流电基础知识
第四节 三相交流电路 工业上应用最多的交流电是三相交流电。单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。三相交流电有很多优点：例如三相电机比同尺寸的单相电机输出功率大，性能好；三相交流电的输送比较经济；既节约了有色金属又降低电能损耗等。 一、 、 三相交流三相交流三相交流电电的产生 三相交流电一般由三相发电机产生。其原理可由图1-46说明。发电机定子上有U1-U2、V1-V2、W1-W2三组绕组，每组绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构一样，对称地排放在定子铁芯内侧的线槽里。在转子上有一对磁极的情况下，三相绕组在排放位置上互差120o 。转子转动时U1-U2、V1-V2、W1-W2绕组中分别都产生同样的正弦感应电动势。但当N极正对哪一相绕组时，该相感应电动势取得最大值。显然，V相比U相滞后120o ，W相比V相滞后120o ，U相比W滞后120o 。 三相电动势随时间变化的曲线如图1-47所示。这种大小相等、频率相同、但在相位上互差120o 的电动势称为对称三相电动势。同样，最大值相等、频率相同、相位相差120o 的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。 图1-46 三相交流电发电机示意图 图1-47 三相交流电波形 三相交流电动势在时间上出现最大值的先后次序称为相序。相序一般分为正相序、负相序、零相序。 最大值按U—V—W—U顺序循环出现的为正相序。最大值按U—W—V—U顺序循环出现的为负相序。如令三个相电压的参考极性都是起始端U1、V1、W1为正，尾端U2、V2、W2为负，又令U1—U2绕组中的电动势e u ，为参考正弦量，那么，三个相电压的函数表达式为：
单相正弦交流电路的基本知识课件【新版】
单相正弦交流电路的基本知识 本章的学习重点： ● 正弦交流电路的基本概念； ● 正弦量有效值的概念和定义，有效值与最大值之间的数量关系； ● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。 3．1 正弦交流电路的基本概念 1、学习指导 （1）正弦量的三要素 正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值，正弦量的瞬时值表示形式一般为解 析式或波形图。正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点，也称为振幅。 正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力，因此引入有效值的概念：与一个 交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系，即I I 2m 。 周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间；频率指正弦量一秒钟内所变化的周数；角频 率则指正弦量一秒钟经历的弧度数，周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度。 相位是正弦量随时间变化的电角度，是时间的函数；初相则是对应t=0时刻的相位，初相 确定了正弦计时始的位置。 正弦量的最大值（或有效值）称为它的第一要素，第一要素反映了正弦量的作功能力； 角频率（或频率、周期）为正弦量的第二要素，第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度；初相是正弦量的第三要素，瞎经确定了正弦量计时始的位置。 一个正弦量，只要明确了它的三要素，则这个正弦量就是唯一地、确定的。因此，表达一 个正弦量时，也只须表达出其三要素即可。解析式和波形图都能很好地表达正弦量的三要素，因此它们是正弦量的表示方法。 （2）相位差 相位差指的是两个同频率正弦量之间的相位之差，由于同频率正弦量之间的相位之差实 际上就等于它们的初相之差，因此相位差就是两个同频率正弦量的初相之差。注意：不同频率的正弦量之间是没有相位差的概念而言的。
电力基础知识资料
一、名词解释： １、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。 ２、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。３、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。 ４、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。 ５、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。 ６、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。 ７、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电
线称为电缆。 ８、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。 ９、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。 10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。 11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。 12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按部颁规定，接地线必须是25mm 2 以上裸铜软线制成。 13 、标示牌：用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点，提醒采取安全措施，以及禁止微量某设备或某段线路合闸通电的通告示牌。可分为警告类、允许类、提示类和禁止在等。 14 、遮栏：为防止工作人员无意碰到带电设备部分而装设备的屏护，分临时遮栏和常设遮栏两种。 15 、绝缘棒：又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供在闭合或位开高压隔离开关，装拆携带式接地线，以及进行测量和试验时使用。 16 、跨步电压：如果地面上水平距离为0.8m 的两点之间有电位差，
电工基础知识教材
Material for Training Only 电工培训教材 1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改.电工基础知识一变. 1.2.2.3 电压的单位是“伏特”,用字母“U”表示.常用单位有: 千伏(KV) 、 1. 直流电路伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV) 333 uV 1mV = 10 mV 电路1KV = 10 V 1V = 10 1.2.3 电阻就是电流通过的途径电路的定义: 1.2.4.1 电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 . 导电所表现的能力就叫电阻内电路: 负载、导线、开关. “R”表示欧姆外电路: 电源内部的一段电路”,用字母 1.2.4.2 电阻的单位是“ l所有电器负载: ??R 1.2.4.3 电阻的计算方式为: 电源能将其它形式的能量转换成电能的设备: s为材料电阻率,s为截面积,ρ其中l为导体长度 =0.028 ρρ=0.017铝铜基本物理量 1.2.1 欧姆定律电流 . 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定 1.3.1 电流的形成1.2.1.1 : 向运动就形成电流. 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压部分电路欧姆定律: 1.3.2 U. 一是有电位差电流具备的条件1.2.1.2 : ,二是电路一定要闭合?I计算公式为成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.电流的大小用电流强度来表示电流强度1.2.1.3 : ,基数值等于 单位时间内RQU?R?I U = IR 通过导体截面的电荷量, 计算公式为It电路中的电流与电源的),在闭合电路中( /s); I(为时间); t(Q其中为电荷量库仑秒为电流强度包括电源1.3.3 全电 路欧姆定律: 称全电路,,千安常用单位有.表示”,“电流强度的单位是1.2.1.4 安用字母“A”: 与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比电动势成正比(uA) 、微安(mA) 、毫安、安(KA)(A)E?I欧姆定律 .计算公式为333uA 1mA = 10 mA A 1KA = 10 1A = 10r?R0用大直流电流1.2.1.5 (的大小和方向不随时间的变化而变化)恒定电流, 写字母“I”,E为电动势为内电阻简称直流电,表示. 其中R为外电阻,r0 1.2.2 电压 在电路中任意两点之间的,物体带电后具有一定的电位: 电压的形成1.2.2.1
电工电路基础知识
一 .电工基础知识 1. 直流电路 电路 电路的定义: 就是电流通过的途径 电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 内电路: 负载、导线、开关 外电路: 电源内部的一段电路 负载: 所有电器 电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备 基本物理量 1.2.1 电流 1.2.1.1 电流的形成: 导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定 向运动就形成电流. 1.2.1.2 电流具备的条件: 一是有电位差,二是电路一定要闭合. 1.2.1.3 电流强度: 电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内 通过导体截面的电荷量,计算公式为t Q I = 其中Q 为电荷量(库仑); t 为时间(秒/s); I 为电流强度 1.2.1.4 电流强度的单位是 ―安‖,用字母 ―A‖表示.常用单位有: 千安 (KA)、安(A)、毫安(mA) 、微安(uA) 1KA = 103A 1A = 103mA 1mA = 103uA 1.2.1.5 直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大 写字母 ―I‖表示,简称直流电. 1.2.2 电压 1.2.2.1 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的 电位差,称为该两点的电压. 1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改 变. 1.2.2.3 电压的单位是 ―伏特‖,用字母 ―U ‖表示.常用单位有: 千伏(KV) 、 伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV) 1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV 1.2.3 电动势 1.2.3.1 电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为 它能使电路两端维持一定的 电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势. 1.2.3.2 电动势的单位是 ―伏‖,用字母 ―E‖表示.计算公式为 Q A E = (该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A 为外力 所作的功,Q 为电荷量,E 为电动势. 1.2.3.3 电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位 1.2.4 电阻 1.2.4.1 电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种 导电所表现的能力就叫电阻. 1.2.4.2 电阻的单位是 ―欧姆‖,用字母 ―R‖表示. 1.2.4.3 电阻的计算方式为: s l R ρ = 其中l 为导体长度,s 为截面积,ρ为材料电阻率 铜ρ=0.017铝ρ=0.028 欧姆定律 1.3.1 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律. 1.3.2 部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压 成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 R U I =
交变电流基础练习
交变电流基础练习 1．欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率，下面措施中不能采用的是 A ．增大转速 B ．增大磁感应强度 C ．增加线圈匝数 D ．增大线圈的包围面积 2．(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势瞬时表达式为e = 102sin 4πt ，则 A ．该交变电动势的频率为2 Hz B ．零时刻线圈平面与磁场垂直 C ．t ＝0.25 s 时，e 达到最大值 D ．在1 s 时间内，线圈中电流方向改变100次 3．我国家庭照明电路电压瞬时值可表示为 A ．u ＝380 sin 3.14t (V) B ．u ＝311 sin 314t (V) C ．u ＝220 sin 314t (V) D ．u ＝36 sin 0.02t (V) 4．(多选)一交变电流的图象如图所示，由图可知 A ．用交流电流表测该电流，示数为10 A B ．该交变电流的频率为100 Hz C ．该交变电流的有效值为102A D ．该交变电流瞬时值为i ＝102sin 628t 5．如图所示，正弦交流电压U 的最大值为311V ，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电流表和电压表的读数分别为 A ．2.2 A 311 V B ．3.1 A 311 V C ．2.2 A 220 V D ．3.1 A 220 V 6．某电热器接在36 V 直流电源上正常工作，功率为P 。若接到u ＝36 sin ωt V 交流电源两极间，电热器的电阻不变，则它的功率为 A ．P B ．22P C ．21P D ．4 1P 7．(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e ＝2202sin100πt V ，则 A ．交流电的频率是100π Hz B ．t ＝0时，线圈位于中性面 C ．交流电的周期是0.02 s D ．t ＝0.05 s 时，e 有最大值
三相交流电练习题
三相正弦交流电练习题 一填空题 1、对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上，此时负载端的相电压等于倍的线电压，相电流等于倍的线电流，中线电流等于。 2、有一对称三相负载作星形连接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为，无功功率为。视在功率为，为感性设备，则等效电阻是，等效电感量。 二判断题 （）1、中线的作用就是使不对称Y接负载的端电压保持对称。 （）1、三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用功率表进行测量。（）1、三相负载作三角形连接时，必有线电流等于相电流。（ （）1、三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（）1、中线不允许断开，因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面积比火线粗。 三、选择题 1、三相对称电路是指（） A、电源对称的电路 B、三相负载对称的电路 C、三相电源和三相负载均对称的电路 2、三相四线制供电线路上，已知做星形连接的三相负载中U相位纯电阻，V相位纯电感，W相位纯电容，通过三相负载的电流均为10A，则中线电流为（） A、30A B、10A C、7.32A 3、“220V,100W”“220V,25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（） A、100W 灯泡最亮 B、25W灯泡最亮 C、两只灯泡一样亮 四、计算题 1、三相交流电动机如图所示，电子绕组星形连接于380 L U=V的对称三相 电源上，其线电流 2.2 L I A =,0.8 C O S?=, 2、已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为8 R=Ω,感抗为6 L X=Ω。 （1）设电源电压为380 L U=V，求负载星形连接时的相电流，相电压和线电流，并画相量图 （2）设电源电压为220 L U V =，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线 U V W N
电路分析基础第3章指导与解答
第3章 单相正弦交流电路的基本知识 前面两章所接触到的电量，都是大小和方向不随时间变化的稳恒直流电。本章介绍的单相正弦交流电，其电量的大小和方向均随时间按正弦规律周期性变化，是交流电中的一种。这里随不随时间变化是交流电与直流电之间的本质区别。 在日常生产和生活中，广泛使用的都是本章所介绍的正弦交流电，这是因为正弦交流电在传输、变换和控制上有着直流电不可替代的优点，单相正弦交流电路的基本知识则是分析和计算正弦交流电路的基础，深刻理解和掌握本章内容，十分有利于后面相量分析法的掌握。 本章的学习重点： ● 正弦交流电路的基本概念； ● 正弦量有效值的概念和定义，有效值与最大值之间的数量关系； ● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。 3．1 正弦交流电路的基本概念 1、学习指导 （1）正弦量的三要素 正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值，正弦量的瞬时值表示形式一般为解析式或波形图。正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点，也称为振幅。 正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力，因此引入有效值的概念：与一个交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系，即I I 2m 。 周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间；频率指正弦量一秒钟内所变化的周数；角频率则指正弦量一秒钟经历的弧度数，周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度。 相位是正弦量随时间变化的电角度，是时间的函数；初相则是对应t=0时刻的相位，初相确定了正弦计时始的位置。 正弦量的最大值（或有效值）称为它的第一要素，第一要素反映了正弦量的作功能力；角频率（或频率、周期）为正弦量的第二要素，第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度；初相是正弦量的第三要素，瞎经确定了正弦量计时始的位置。 一个正弦量，只要明确了它的三要素，则这个正弦量就是唯一地、确定的。因此，表达一
电的基础知识
第1章 电的基础知识 内容提要及学习要求: 我们日常生活中很熟悉的交流发电机所产生的电动势就是按正弦规律变化的，是我们普遍使用的正弦电源。本章介绍了交流电的基本概念、RLC 串联交流电路、正弦量的向量表示、三相交流电路及提高功率因数的意义及方法，并且介绍了两种常用的用电设备变压器和电动机的工作原理及型号含义。通过学习要求掌握RLC 串联交流电路的分析方法、三相交流电路的分析及提高功率因数的意义及方法，变压器和电动机的型号含义及选择。 1.1正弦交流电 所谓正弦交流电路，是指电压和电流均按正弦规律变化的电路。世界各国的电力系统，从发电、输电到配电，都采用正弦交流电压和电流。生产和生活中所用的交流电，一般是指由电网供应的正弦交流电。 1.1.1交流电的三要素 在正弦交流电路中，电压和电流是按正弦规律变化的，其波形如图1.1所示。由于正弦电压和电流和方向是周期性变化的，在电路图上所标的方向是指它们的正方向，即代表正半周时的方向。在负半周时，由于所标的正方向与实际方向相反，则其值为负。图中的虚线箭标代表电流的的实际方向；“＋”、“－”代表电压的实际方向。 正弦电压和电流等物理量，常统称为正弦量。正弦量的特征表现在变化的快慢、大小及 初始值三个方面，而它们分别由频率（或周 期）、幅值（或有效值） 和初相位来确定，所谓 频率。幅值和初相位就成为确定正弦量的三要素。 图1.1 正弦电压和电流 1.周期与频率 正弦量变化一次所需的时间称为周期T 。每秒变化的次数称为频率f ，它的单位是赫兹（Hz ）。 频率与周期之间具有倒数关系，即 T f 1 = 或者 f T 1= （1.1） 在我国和其他大多数国家，都采用50Hz 作为电力标准频率，这种频率在工业上应用广 泛，习惯上也称为工频。筑路工地交流电机和照明负载都是这种频率。 正弦量变化的快慢除了用周期和频率表示外，还可以用角频率ω来表示。因为一周期内经历了2π弧度，如1.2所示，所以角频率为 f T ππ ω22== （1.2） ω的单位为弧度/秒（rad/s ）。 上式表示三者之间的关系，只要知道其中之一，其余参数均可求出。
电力基础知识入门
电力基础知识入门 什么是电？ 在日常生活和生产中，几乎到处都要用到电。如电灯通电会发光，电动机通电会旋转。电究竟是怎样一回事？在电线里有什么东西通到电灯、电视机里去？要了解物体带电的根本原因，首先必须了解物体的内部结构。 自然界的一切物质是分子组成的，而分子又是由原子组成。每个原子，都是由一个带正电电荷的原子核和一定数量带负电电荷的电子所组成。这些电子，分层围绕原子核作高速旋转。正电荷与负电荷有同性相斥异性相吸的特性。不同的物质有不同的原子，它们所具有的电子数目也是不一样的，例如铝原子有13个电子。在通常情况下，原子核所带的正电荷和电子所带的负电荷在数量上相等，所以物体就不显示带电现象。原子核吸引电子的吸力大小与距离平方成反比。如果由于某种外力的作用，使离原子核较远的外层电子摆脱原子核的束缚，从一个物体跑到另一个物体，这样就使物体带电，失去电子的物体带正电，获得电子的物体带负电。一个带电体所带电荷的多少可以用电子数目来表示，不过在实用上这个单位的大小，我们常以库伦作为电量的单位。 1库伦= 6.24×1018个电子电荷 电量的符号用Q表示。当电荷积聚不动时，这种电荷称为静电，如果电荷处在运动状态，我们就叫它动电。 直流电和交流电知识 把一节电池的头（正极）对着另一节的尾（负极）装在手电筒中，手电筒就亮了：如果倒过来，头对头或尾对尾，手电筒就不亮。这是因为电池所产生的电流总是朝一个方向流动，所以叫做直流电。 通过输电线或电缆送入家中的电，不是直流电，而是交流电。因为这种电流一会儿朝某个方向、一会儿又朝相反的方向流动。 尽管交流电“变化多端”，但它比起直流电来，有一个最大的优点，就是可以使用变压器，根据需要来升高或降低交流电电压。因为发电厂产的电，都要输送到很远的地方，供用户使用。电压越高，输送中损失越小。当电压升高到3.5
电气基础知识 试卷B
一、选择题（每题1分，共20分） 1.对称三相交流电路总功率等于单相功率的（B）。 A、3倍； B、3倍； C、1／3倍； D、1／3倍。 2.三只相同阻值的阻抗元件，先以星形接入三相对称交流电源，所消耗的功率与再以三角形接入同一电源所 消耗的功率之比等于(C)。 A、1∶1； B、1∶2； C、1∶3； D、1∶4。 3.对称三相交流电路中，中性点对地电压等于（D）。 A、1／3； B、1； C、2； D、0。 4.一般电气设备铭牌上的电压和电流的数值是（C）。 A、瞬时值； B、最大值； C、有效值； D、平均值。 5.在电阻、电感、电容组成的电路中，不消耗电能的元件是（A）。 A、电感与电容； B、电阻与电感； C、电容与电阻； D、电阻。 6.对称三相电源三角形连接时，线电压是(A)。 A、相电压； B、2倍的相电压； C、3倍的相电压； D、3倍的相电压。 7.要使一台额定电压为100伏，额定电流为10A的用电设备接入220伏的电路中并能在额定工况下工作，可 以（A）。 A、串联一个12欧姆的电阻； B、串联一个20欧姆的电阻； C、串联一个10欧姆的电阻； D、并联一个10欧姆的电阻。 8.一个220V、100W的灯泡和一个220V、40W的灯泡串联接在380V的电源上则（A）。 A、220V、40W的灯泡易烧坏； B、220V、100W的灯泡易烧坏； C、两个灯泡均易烧坏； D、两个灯泡均正常发光。 9.铝材料与铜材料相比较，两者导电性能相比（B）。 10.正弦交流电的最大值等于有效值的(B)倍。 3。 A、2 2；B、2；C、3；D、2 A、铝比铜好； B、铜比铝好； C、二者一样好； D、不一定。 11.通过一电阻线路的电流为5A，4min通过该电阻线路横截面的电量是(C)。
电气工程师基础知识
电气工程师基础知识 基础知识一 1.涡流是怎样产生的?有何利弊? 答：置于变化磁场中的导电物体内部将产生感应电流，以反抗磁通的变化，这种电流以磁通的轴线为中心呈涡旋形态，故称涡流。 在电机中和变压器中，由于涡流存在，将使铁芯产生热损耗，同时，使磁场减弱，造成电气设备效率降低，容量不能充分利用，所以，多数交流电气设备的铁芯，都是用0.35或0.5毫米厚的硅钢片迭成，涡流在硅钢片间不能穿过，从而减少涡流的损耗。 涡流的热效应也有有利一面，如可以利用它制成感应炉冶炼金属，可制成磁电式、感应式电工仪表，还有电度表中的阻尼器，也是利用磁场对涡流的力效应制成的。 2.什么是趋表效应?趋表效应可否利用? 答：当直流电流通过导线时，电流在导线截面分布是均匀的，导线通过交流电流时，电流在导线截面的分布是不均匀的，中心处电流密度小，而靠近表面电流密度大，这种交流电流通过导线时趋于表面的现象叫趋表效应，也叫集肤效应。 考虑到交流电的趋表效应，为了有效地节约有色金属和便于散热，发电厂的大电流母线常用空心的槽形或菱形截面母线。高压输配电线路中，利用钢芯铝线代替铝绞线，这样既节约了铝导线，又增加了导线的机械强度。 趋表效应可以利用，如对金属进行表面淬火，对待处理的金属放在空心导线绕成的线圈中，线圈中通过高频电流，金属中就产生趋于表面的涡流，使金属表面温度急剧升高，达到表面淬火的目的。 3.什么是正弦交流电?为什么普遍采用正弦交流电? 答：正弦交流电是指电路中的电流、电压及电势的大小都随着时间按正弦函数规律变化，这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流称交变电流，简称交流。 交流电可以通过变压器变换电压，在远距离输电时，通过升高电压可以减少线路损耗。而当使用时又可以通过降压变压器把高压变为低压，这既有利安全，又能降低对设备的绝缘要求。此外，交流电动机与直流电动机比较，则具有构造简单，造价低廉，维护简便等优点。在有些地方需要使用直流电，交流电又可通过整流设备将交流电变换为直流电，所以交流电目前获得了广泛地应用。 4.什么是交流电的周期、频率和角频率? 答：交流电在变化过程中，它的瞬时值经过一次循环又变化到原来瞬时值所需要的时间，即交流电变化一个循环所需的时间，称为交流电的周期。 周期用符号T表示，单位为秒。周期越长交流电变化越慢，周期愈短，表明愈快。 交流电每秒种周期性变化的次数叫频率。用字母F表示，它的单位是周/秒，或者赫兹，用符号H z表示。它的单位有赫兹，千赫、兆赫。 角频率与频率的区别在于它不用每秒钟变化的周数来表示交流电变化的快慢，而是用每秒种所变化
《电工基础》(三相交流电)试卷
第 页 共 页 1 望城区职业中专学校 课程名称 《电工与电子技术》（三相交流电 ）时量：60 分钟 试卷适用班级： 机电40 制卷人： 黄志祥 一．填空题：（每空3分，共60分） 1.三相四线制低压电源U 相、V 相、W 相分别以 、 、 三种颜色作为标志，而中线N 则以 色作为标志。 2. 三相四线制低压电源的线电压是指 之间的电压，常用通用符号 表示，其大小为 ；而相电压是指 之间的电压，常用通用符号 表示，其大小为 。 3.三相电源的 有正序和负序两种情况，但通常为正序。正序时其U 相和W 相之间的相位关系为 。若某三相电源按V-W-U-V 的次序循环应为 序。 4.保护零线或保护地线常用文字符号 表示，其导线的颜色标志为 。 5．不对称三相负载以Y 形方式接入三相四线制供电系统时必须连接中线。接入中线的目的是 。 6.对称三相负载作Y 形连接，接在380V 的三相四线制电源上。此时负载端的相电压为电源线电压的 倍，负载的线电流为相电流的 倍。若改作△连接，负载端的相电压为电源线电压的 倍，负载的线电流为相电流的 倍。 二．判断题：（每题4分，共20分） 1.三相对称电动势的各相有效值相等，频率相等，但相位不相等。 （ ） 2.三相负载作星形连接时中线电流总是零。 （ ） 3.为实现短路保护，三相四线制供电系统的相线和中线均应装设熔断器。 （ ） 4.某三相负载各相阻抗均为100欧，则该负载为三相对称负载。 （ ） 5.三相异步电动机作Y 形连接时可以不接中线。 （ ） 三．计算题：（每题20分，共60分） 1.在线电压为380V 的三相电源上，接有两组电阻性对称负载，如图3.4所示。 （1）说明各组负载的接法； （2）分别求出各组负载的相电流和线电流。 2.对称三相电阻炉作三角形连接，每相电阻为38Ω，接于线电压为380V 的对称三相电源上，试求负载相电流 I P 、线电流I L 和三相有功功率P 。若假设U 相相电压初相为零，试绘出各相的相电压、相电流、线电流的相量图（各相量均应标注文字符号）。 3.如图所示为三相四线制供电电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压为380V ，负载电阻R a =11Ω， R b =R c =22Ω，试求： （1）A 、B 、C 各相的相电流及中线电流； （2）中线断开，A 相短路时B 、C 两相的相电流和A 相的线电流； （3）中线断开，A 相开路时B 、C 两相的相电流。 班 级 座 位 号 姓 名 装订线内不要作答，装订线外不要写姓名，考号，违者试卷作0分处理
电工电子基础正弦交流电路分析教案
项目二正弦交流电路分析 任务1 正弦交流电路基本知识 一、交流电的产生 1、演示实验 教师作演示实验，演示交流电的产生。 展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图），进行演示。 第一次发电机接小灯泡。当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时，小灯泡亮了，却是一闪一闪的。 第二次发电机接电流表。当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察，可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。 表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、分析——交流电的变化规律 投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。 (1) 线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。 （教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。 中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。） (2) 当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方 向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。 (3) 再转过90°时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。 (4) 当线圈再转过90°时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙） 位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反。 (5) 再转过90°线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势。 分析小结：线圈abcd在外力作用下，在匀强磁场中以角速度ω匀速转动时，线圈的ab边和cd 边作切割磁感线运动，线圈产生感应电动势。如果外电路是闭合的，闭合回路将产生感应电流。ab和cd边的运动不切割磁感线时，不产生感应电流。
技校电工基础习题及答案(第五章--单相交流电路)
第五章 单相交流电路 §5-1 交流电的基本概念 一、填空题 1．直流电的方向不随时间的变化而变化；交流电的方向随时间的变化而变化，正弦交流电则是大小和方向按正弦规律变化。 2．交流电的周期是指交流电每重复变化一次所需的时间，用符号T 表示，其单位为秒（S ）；交流电的频率是指交流电在1秒内重复变化的次数，用符号f 表示，其单位为赫兹（Hz ）。它们的关系是T=1f 。 3．我国动力和照明用电的标准频率为50Hz ，习惯上称为工频，其周期是0.02s ，角频率是314rad/s 。 4．正弦交流电的三要素是最大值（有效值）、频率（周期、角频率）和初相角。 5．有效值与最大值之间的关系为有效值=最大值 2 ，有效值与平均值之间的关系为有效值 =1.11平均值。在交流电路中通常用有效值进行计算。 6．已知一正弦交流电流i=sin (314t-π4 )A ，则该交流电的最大值为1A ，有效值为 2 2 A ，频 率为50HZ ，周期为0.02S ，初相位为-π 4 。 7．阻值为R 的电阻接入2V 的直流电路中，其消耗功率为P ，如果把阻值为R 的电阻接到最大值为2V 的交流电路中，它消耗的功率为P/2。 二、判断题 1．用交流电压表测得交流电压是220 V ，则此交流电压的最大值是380 V 。 (× ) 2．一只额定电压为220 V 的白炽灯，可以接到最大值为311 V 的交流电源上。 ( √ ) 3．用交流电表测得交流电的数值是平均值。 ( × ) 三、选择题 1．交流电的周期越长，说明交流电变化得( B )。 A ．越快 B ．越慢， C ．无法判断 2．已知一交流电流，当t=0时的值i 0 =1 A ，初相位为300，则这个交流电的有效值为(B )A 。 A ．0.5 B ．1. 414 C ．1 D ．2 3．已知一个正弦交流电压波形如图5-1所示，其瞬时值表达式为(C)V 。
正弦交流电教案
课题：正弦交流电的基本概念 一、教学目标 1、了解正弦交流电的产生。 2、理解正弦量解析式、波形图、三要素、有效值、相位、相位差的概念。 3、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系掌握同频率正弦量的相位比 较。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、分析交流电产生的物理过程。使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时 间内，电流的大小及方向是怎样变化的。 2、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系，掌握同频率正弦量的相位 比较。 3、交流电有效值的概念。 难点： 1、交流电的有效值。 三、教具 手摇发电机模型、电流表、小灯泡。 电化教学设备。 四、教学方法 讲授法，多媒体课件。 五、课时计划：4课时 六、教学过程 Ⅰ.知识回顾 提问：什么条件下会产生感应电流？根据电磁感应的知识，设计一个发电机模型。 学生设计：让矩形线框在匀强磁场中匀速转动。
II.新课 一、交流电的产生 （第一、二课时） 1、演示实验 如图5-3所示作演示实验，演示交流电的产生。 展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图）， 进行演示。 第一次发电机接小灯泡。当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时， 小灯泡亮了，却是一闪一闪的。 第二次发电机接电流表。当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察， 可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。 表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、分析——交流电的变化规律 投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。 (1) 线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab 、cd 边此时速度方向与磁感线平行， 线圈中没有感应电动势，没有感应电流。 （教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。 中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。） (2) 当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时， ab 、cd 边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线， 图1 交流电发电机原理示意图