电工基础第三章
电工与电子技术基础-第三章 正弦交流电

E2
65 2 2
65V
2)频率 周期
f1
f2
2
100 2
50Hz
11
T1 T2
f
50
0.02s
3)相位
a1
(100t
)
3
a2
(100t
) 6
初相位
1
3
2
6
相位差
1
2
3
( )
6
2
4)波形图
第二节 正弦交流电的三种表示法
有四种表示法:
解析法、曲线法、相量表示法和符号法。
一、解析法(瞬时值表达式) e=Emsin(ωt +φe)
ω逆时针旋转方 向为正方向
优点:相量的加减运算
图3-9 相量图
【例3-2】已知
u1 3
2 sin(314t )V 6
u2 4
2
sin(314
3
)V。求u=u1+u2和
u u1 u。2
【解】 (1) 根据题意作相量图,如图3-11a所示。
U U12 U22 42 32 5
arctan U 2 arctan 4 53
u
1
U1 2
6
3 arctan4
3
30
53
23
u 5 2 sin(314 t 23 )
(2)由 u u1 u2 u1 (u2 ),
? U 2
超前 落后
U1
U
U
2 1
U22
42 32 5
u
1
'
arctan 4 3
6
53
30
83
u 5 2 sin(314 t 83 )V
《电工技术基础与技能》第三章 直流电路习题

第三章直流电路3.1闭合电路欧姆定律填空题1、闭合电路由两部分组成,一部分是电路,另一部分是电路。
外电路上的电阻称为电阻,内电路上的电阻称为电阻。
2、负载上的电压等于电源的电压,也等于电源的电动势减去电源的内压降,即U=E-Ir。
选择题1、用万用表测得全电路中的端电压为0,这说明()A外电路断路 B外电路短路 C外电路上电流比较小 D电源内阻为零2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E,这说明()A 外电路断路B 外电路短路C 电源内阻为零D无法判断3、电源电动势为2V,内电阻是0.1Ω,当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为()A、0A,2VB、20A,2VC、20A ,0VD、0V ,0V4、在闭合电路中,负载电阻减少,则端电压将()。
A、增大B、减小C、不变D、不能确定5、一直流电源,开路时测得其端电压为6V,短路时测得其短路电流为30A,则该电源的电动势E和内阻r分别为()。
A、6V,0.5ΩB、16V,0.2ΩC、6V,0.2Ω判断题1、全电路中,在开路状态下,开路电流为零,电源的端电压也为零。
()2、短路电流很大,要禁止短路现象。
()3、短路状态下,电源内阻的压降为零。
()4、当外电路开路时,电源的端电压等于零()计算题1、如图所示,电源电动势E=4.5V,内阻r=0.5Ω,外接负载R=4Ω,则电路中的电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降U=?2.如下图,已知电源电动势E=110V,r=1Ω,负载R=10Ω,求:(1)电路电流;(2)电源端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。
3.如下图所示,已知E=5V,r=1Ω,R1=14Ω,R2=20Ω,R3=5Ω。
求该电路电流大小应为多少?R2两端的电压是多少?4.如图所示电路中,已知E=12V,r=1Ω,负载R=99Ω。
求开关分别打在1、2、3位置时电压表和电流表的读数5、如图所示,E=220V,负载电阻R为219Ω,电源内阻r为1Ω,试求:负载电阻消耗的功率P负、电源内阻消耗功率P内及电源提供的功率P。
《电工技术基础》第三章

N即为 ,因此,各负载的相电压为
➢ 即:
➢ 由于 、 两端的电压都超过了其额定电压,因此两灯将会被烧坏
相关知识
五、三相负载的Y形联结
例题3-1
➢ 相断开时, 两端的相电压
;此时 相和 相不受影响, 、 两
端的相电压 、 仍为220 V
和 称为相线或端线,俗称火线
相关知识
相关知识
三、三相交流电源的Y形联结
➢ 三相交流电源中,每相绕组始端与末端间的电压,亦即相线与中性线之间的 电压,称为相电压,其有效值用 、 和 表示,或一般地用 表示
➢ 任意两始端间的电压,亦即两相线之间的电压,称为线电压,其有效值 用 、 和 表示,或一般地用 表示
相关知识
,则称为三相对称负
CRED CAR IT D 123 456 789 000
相关知识
五、三相负载的Y形联结
➢ 负载接入三相电路时,应遵循以下两个原则。 ➢ (1)加在负载上的电压必须等于其额定电压。 ➢ (2)应尽可能使电源的各相负载均匀对称,从而使三相交流电源趋于平衡
➢ 将三相负载的末端连接于 N 点,并与三相交流电源的中
➢ 、 和 均为绕组的始端,U2、 和 均为绕组的末端 ➢ 这三个绕组的几何结构、绕向和匝数都相同,但各绕组的始端
或末端之间彼此相隔 ,故称为三相绕组
相关知识
一、三相交流电的产生
➢ 转子的铁芯上绕有励磁绕组,采用直流励磁
➢ 选择合适的极面形状和励磁绕组布置方式,可使定子与转子
间气隙中的磁感应强度按正弦规律分布
2
能够测量三相交流电路的功率
➢ 我国民用供电多使用三相交流电作为楼层或小区的进线电源, 其相电压为220 V,而线电压为380 V,且一般都设有中性线, 即采用三相四线制,进户线那么为单相线,即三相中的一相, 其对地或对中性线的电压均为220 V
电工基础试题第三章

电工基础试题(第三章)一、选择题(每题2分,共10分)1、某电路有3个节点和7条支路,采用支路电流法求解各支路电流时,应列出电流方程和电压方程的个数分别为。
()A 、3、4 B、4、3 C 、2、5 D 、4、72、如图,I=()A、4AB、2 AC、0 AD、-2 A3、在复杂直流的电路中,下列说法正确的是()A、电路中有几个节点,就可列几个独立的节点电流方程;B、电流总是从电动势的正极流出;C、流进某一封闭面的电流等于流出的电流;D、在回路的电压方程中,电阻上的电压总是取正。
4、用叠加原理计算复杂电路, 就是把一个复杂电路化为()电路进行计算的。
A. 单电源B. 较大C. 较小D. R、L5、用戴维南定理分析电路“入端电阻”时,应将内部的电动势()处理。
A.作开路 B.作短路C.不进行 D.以上答案都不正确二、判断题(每题2分,共20分)1、任意的闭合路径都是回路。
( )2、电路中的电流、电压和功率均可用叠加定理计算。
( )3、任何一个二端网络都可以用一个等效电源来代替。
()4、用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时,当解出的电流为负值时,表示其实际方向与假设方向相反。
()5、用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。
()6、运用支路电流法解复杂直流电路时,不一定以支路电流为未知量。
()7、基尔霍夫回路电压定律公式中的正负号,只与回路的绕行方向有关,而与电流、电压、电动势的方向无关()8、一个由若干个电阻组成的无源二端网络,可以把它等效成一个电阻。
()9、叠加定理仅适用于线性电路,对非线性电路不适用()10、恒压源和恒流源之间可以进行等效变换。
( )三、填空题(每空2分,共20分)1、三条或三条以上支路会聚的点称为;任一闭合路径称为。
2、用支路电流法解复杂直流电路时,应先列出个独立节点电流方程,然后再列出个回路电压方程(假设电路有m 条支路,n个节点,且m>n)。
I4=3A,则I5= A图14、对外电路来说,任意一个有源二端线性网络可以用一个来代替,该电源的电动势E0等于二端网络的。
电工电子技术基础第三章(课堂)

.
.
.
注意 :
1. 只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。 2. 只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上,不 同频率不行。
新问题提出:
平行四边形法则可以用于相量运算,但不方便。
故引入相量的复数运算法。 相量 复数表示法 复数运算
相量的复数表示
将复数
U
.
放到复平面上,可如下表示:
j
b
U
第3章 正弦交流电路
第 3 章 正弦交流电路
3.1 正弦交流电的基本概念 3.2 正弦交流电的相量表示法 3.3 单一参数的交流电路 3.4 R、L、C元件串联的交流电路 3.5 阻抗的串联与并联 3.6 功率因数的提高 3.7 电路中的谐振
3.1 正弦交流电的基本概念
一、交流电的概念
如果电流或电压每经过一定时间 (T )就重复变 化一次,则此种电流 、电压称为周期性交流电流或 电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波 等。
I11 100 60 A I . j 30 I A I22 10 e
求:
i 、 i2 1
2 f 2 1000 6280 rad s
i1 100 2 sin(6280 t 60 ) A i2 10 2 sin(6280 t 30 ) A
解:
千赫兹( M Hz )
3. 角频率 ω :每秒变化的弧度. 单位:弧度/秒(rad/s)
1 f T
2 2 f T
小常识
* 电网频率: 中国 50 Hz
美国 、日本 60 Hz * 有线通讯频率:300 - 5000 Hz
* 无线通讯频率: 30 kHz - 3×104 MHz
技校电工基础习题及答案(第三章 电容器)

第三章电容器3-1 电容器与电容量一、填空题1、两个相互绝缘又靠的很近的导体组成一个电容器.这两个导体称为电容器的两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的介质。
2、使电容器带电的过程称为充电;充电后电容器失去电荷的过程称为放电。
3、电容的单位是法拉(F),比它小的单位是微法(μF)和皮法(pF),它们之间的换算关系为:1F=106μf=1012 pF。
4、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,而与外加电压大小、电容器带电多少等外部条件无关.二、判断题1、只有成品电容元件中才具有电容。
(×).2、平行板电容器的电容与外加电压的大小成正比。
(×)3、平行板电容器相对极板面积增大,其电容也增大。
(√)4、有两个电容器,且C1〉C2,如果它们两端的电压相等,则C1所带的电荷较多。
(√)5、有两个电容器,且C1>C2,若它们所带的电量相等,则C1两端的电压较高。
(×)三、问答题1、有人说:“电容器带电多电容就大,带电少电容就小,不带电则没有电容。
”这种说法对吗?为什么?答:这种说法不对。
因为电容器的电容是它的固有属性,它只与他的结构有关,电容器的结构不改变则电容就不会变。
所以以上说法是不正确的。
2、在下列情况下,空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电荷量各有什么变化?(1)充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍。
(2)充电后保持与电源相连,将极板间距增大一倍。
(3)充电后与电源断开,再将极板间距增大一倍。
(4)充电后与电源断开,再将极板面积缩小一倍.(5)充电后与电源断开,再将两极板间插入相对介电常数εr=4的电介质。
答:由错误!和错误!可得(1)空气平行板电容器的电容C增大1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量增大1倍.(2)空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量Q减小1倍(3)空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量Q不变(4)空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量Q不变(5)空气平行板电容器的电容C增大4倍、两极板间电压减小4倍、电容器的带电荷量Q不变3-2 电容器的选用与连接 一、填空题1、电容器额定工作电压是指电容器在电路中能长期可靠工作而不被击穿的直流电压,又称耐压.在交流电路中,应保证所加交流电压的最大值不能超过电容器的额定工作电压.2、电容器串联之后,相当于增大了两极极板间的距离,所以总电容小于每个电容器的电容。
M3-电工基础-第3章-交流电路PPT课件
例1:
一个应急发电机内由8个磁极,发电机转速为 750r/min,额定输出电压是220v。计算:
1.发电机发出的交流电的频率;2.角频率;3.周期;
4.峰值电压。
解: 1) f p n 4 750 1 4 750 50 1 50 Hz
min min 60 s
s
min
2) 2 f 2 3.14 50 314 rad s
交流:f
XL
电感L具有通直阻交的作用
22
XLωL2πfL
感抗XL是频率的函数
根据: i 2Isinωt
I, XL
I U
2fL XL
O
f
可得相量u 式:U I 2 I ω U IL09 si(n 0 ω I tω 9L 0 9 ) 0 UU 超前 I90
则: U I U I 90jL
U jI ω L I (X j L )
I ,XC
XC
1 ωC
IU(2πfC)
由: u 2Usin ωt
O
f
i2 U ω C si(n ω t 9 0 )
可得相量式 I U I U9 00 jU ω CI I超前 U 90
则:U jI ω1CjIXC
电容电路中复数形式的欧姆定律
U
相量图
30
2.功率关系
i
由 u 2Usinωt
+
i2 U ω C si(n ω t90 ) u_
幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。
4
周:电压或电流从零变化到正峰值再变化到零,然 后再到负峰值,再返回到零的一个完整过程。
频率f :交流电流或电压每秒钟完成的周数。 单位:赫兹,用“Hz”表示。
电工基础第三章
第三章电容器一、填空题1、过程成为充电;过程称为放电。
2、电容的基本单位是,比它小的单位是和它们之间的换算关系为。
3、电容器储存电荷的能力,通常以来表示,其表示式是4、电容是电容器的固有属性,它只与电容器的和以及有关,而与和等外部条件无关。
5、电容器额定工作电压是指电容器在电路中的直流电压,又称耐压。
在交流电路中,应保证所加交流电压的值不能超过电容器的额定工作电压。
5、电容器工作时,实际所加的电压的最大值不得否则将,严重时会。
6、电容器串联后,电容大的电容器分配的电压,电容小的电容器分配的电压。
当两只电容器C1,C2串联在电压为U的电路中,它们所分配的电压U1= ,U2= 。
7、电容器并联后,相当于增大了,所以总电容每个电容器的电容。
8、电容器在充电过程中,充电电流逐渐,电容器两端电压将逐渐。
9、电容器在放电过程中,放电电流逐渐,二电容器的两端电压逐渐。
10、电容器在刚充电的瞬间相当于,当充满电时相当于一个等效,不过它的电压随着放电而减小。
11、称为RC电路的时间常数,用表示,单位。
12不论是充电还是放电,电容器上电压都是变化的,充电式它不可能立即达到,放电时它也不可能立即下降到,即电容器两端的电压不能,这个过程称为。
13、电容器是元件,它储存的电场能量与和成正比,电容器两端的不能突袭。
14、从能量的角度看,电容器的电压上升的过程是电荷的过程。
15,、如果电容电压不随着时间变化,则电流为这时电容元件的作用相当于使电路16当两个电容C1,C2并联时,等效电容C= 。
17当两个电容C1,C2串联时,等效电容C= 。
18并联电容器的等效电容总和总是于其中任何一个电容器的电容。
并联的电容器越多,等效电容越。
19、串联电容器的等效电容总和总是于其中任何一个电容器的电容。
串联的电容器越多,等效电容越。
20、有两个电容元件,C1=25uF,耐压250V;C2=10uF,耐压500V,将这两个电容元件串联,串联后的电容元件能承受电压为 V。
电工技术基础第三章第一节 电容C元件和电感L元件
电压为零,电感L元件可用“短路线”等效替代。
第一篇 电路分析 二、电感元件L
3.电感元件的伏安特性
u(t) L di dt
i(t) i(0) 1
t
ud
L0
表明: 电感L中的电流i除与0到 t 的端电压 u 值有关外,
还与 t=0 时电感元件上初始电流值 i(0)有关,电感元 件也是一个“记忆”元件。
第一篇 电路分析 一、电容元件C
4. 电容元件的功率与电能
瞬时功率: p(t) ui Cu du
dt
电能:从0到 t 时间内,电容元件吸收的电能为
t
w(t) pd 0
t
Cu
du
d
C
u (t )
udu
0 d
u(0)
1 Cu2 (t) 1 Cu2 (0)
2
2
表明:任意时刻电容元件的储能w总是大于或等于零,
因此,电容元件属于无源元件。
第一篇 电路分析 二、电感元件L
1. 电感元件的基本概念 实际电感器通常是由导线绕制在磁性材料上的线
圈构成。当线圈中流过电流时,其周围便产生磁场, 电能转化为磁场能,以磁场的形式存在。
第一篇 电路分析
2.电感元件的定义
二、电感元件L
特性曲线在 - i 平面上任意时刻 t 都是过原点
第一篇 电路分析 一、电容元件C
1. 电容元件的基本概念
电容元件结构
电容元件充电
电路分析中的电容元件是表征储存电场能这一物 理特征的电路模型。
第一篇 电路分析 一、电容元件C
电路分析中的电容元件是表征储存电场能这一物 理特征的电路模型。
2.电容元件的定义
电容元件由电容电荷q与电容端电压u的正比关系 来定义,即
《电工基础》课后习题解答
解 (1)电路发生断路故障,故障点在灯泡处。 (2)电路发生短路故障,短路点在灯泡处。 (3)电路发生断路故障,故障点在电流表处或 在电池和滑线电阻处。 (4)电路中电阻过大,灯泡电压很低,接触点 处接触不良,滑线电阻阻值过大。
图1-39
1-15 在图1-40所示电路中,若以f点作为参考点,试计 算c、d两点的电位。
图1-44
1-21 在图1-45所示电路中,已知U1=1V,试求电阻R。
解 各电量参考方向如图所示
1 I1 1 A 1 U 2 12 1 11 V 11 5 .5 A 2 I 3 I 2 I 1 5 .5 1 4 .5 A I2 U 4 18 1 3 4.5 5.5V 5 .5 5 .5 A 1 I I 4 I 3 5 .5 4 . 5 1 A I4 U 12 5.5 6.5V 6 .5 R 6.5 1
解
12 I 1 2A 24 6 图1-40 I2 2A 1 2 V c U cf U af U ba U cb 12 2 2 0 8V V d U df U dc U cb U ba U af 2 1 0 2 2 12 10V
1-3 下述说法中错误的是( D )。 A.电阻元件是一种耗能元件,当其中有电流流过时,它总是吸收功率, 消耗电能。 B.电容元件是一种储能元件,它所储存的电场能量与其极板上的电荷量 平方成正比。 C.电感元件是一种储能元件,它所储存的磁场能量与其磁链平方成正比。 D.电压源和电流源是有源元件,当它们与外电路接通时,它们总是发出 电能。
1-19 求图1-43所示电路中的电压Uab。
图1-43
解 设电流I1参考方向如图所示
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2000年某省普通高校单独招生
统一考试电工基础试题(三)
试 题
一、填空题(每小格2分,共30分)
1.在图1所示电路中,当开关S断开时,Rab=______;开关S闭合时,Rab=______。
2.在图2所示电路中,开关S断开时,A点电位VA=____V;开关S闭合时,VA=____V。
3.图3为正弦交流电流i的波形图,频率f=50Hz,则该电流的三角函数式i=______A;
当t=0.1s时,电流瞬时值i=______A;电流第一次出现最大值所需时间t=______ms。
4.在图4的电路中,i1、i2的有效值均为3A,则总电流i的有效值I=______A。
图1 图2 图3 图4
5.已知某一负载的两端电压V)60314sin(26tu,流过的电流为23isin(314t+
30°)A,则负载复阻抗Z=______,负载电阻R=______,负载电
抗X=______。
6.在图5所示电路中,开关S断开前,电路已达到稳定状态。
当t=0时刻开关S断开,则初始值uC(0+)=______V,稳态值
uC()=______V,电路的时间常数=______s。
7.已知某电路中非正弦电流为A)302sin(25sin243itt,则i的有效值
I=______A。
二、判断题(在题末括号内作记号:“”表示对,“×”表示错。每小题2分,共20
分)
1.将一盏220V、60W的灯泡接在110V的电源上,其消耗的电功率是15W。( )
2.在通路状态下,负载电阻值增大,电源的端电压也要增大。( )
3.感生电流产生的磁通方向一定与原磁通的方向相反。( )
4.平行板电容器的电容量与外加电压和电量有关。( )
5.为了提高电感性负载的功率因数,应在电感性负载的两端并联一只适当容量的电容
器。( )
6.线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的磁通的变化量成正比,这个规律称为电磁感
应定律。( )
7.电流互感器使用时,应严禁二次侧开路运行。( )
8.在一阶电路的瞬态过程中,若储能元件(L、C)在换路前没有储存能量,则在t=(0+)
时刻(换路后的最初瞬间),电容元件应视作开路,电感元件应视作短路。( )
9.RLC串联电路发生谐振时,电路的阻抗Z0=R,UL=UC。
10.只要将三相电源的任意两根相线对调位置,就可改变三相异步电动机的转向。( )
三、选择题(每题正确答案仅一个,将其序号填入括号内,每小题4分,共32分)
图5
1.在图6电路中,正确的表达式是( )
A.E=–U+IR0
B.E=U+IR
0
C.E=U–IR0
D.E=–U–IR0
2.在图7电路中,可调变阻器R获得最大功率的条件是( )
A.R=1.2
B.R=2
C.R=3
D.R=5
3.在图8电路中,电阻2中的电流I值应是( )
A.0
B.2A
C.3A
D.6A
4.在某一单相正弦交流电咱中,下列各式中正确的答案应是( )
A.305)30sin(5ti
B.CLRUUUU
C.)60sin(22602tZ
D.ICIRU1j
5.已知电路中某元件的电压和电流分别为V)60314cos(30tu,i=–2sin(314t+60°)A,
则该元件的性质是( )
A.电感性元件 B.电容性元件
C.纯电感元件 D.纯电容元件
6.复阻抗Z的幅角就是( )
A.电压与电流的相位差
B.复阻抗Z的初相位角
C.电压的初相位角
D.电流的初相位角
7.在三相正弦交流电路中,下列四种结论中,正确的答案应是( )
A.中性线的作用在于使星形联结的三相不对称负载承受对称的相电压
B.凡三相负载作星形联结时,其线电压均等于相电压的3倍
C.凡三相负载作三角形联结时,其线电流均为相电流的3倍。
D.三相对称电路的总功率P是与三相负载的连接方式无关的
8.某笼型三相异步电动机的额定电压为220/380V,接法为/Y,若采用星形-三角形降
压起动,则起动时每相定子绕组的电压是( )
A.380V B.220V C.127V D.110V
四、问答题(共15分)
1.图9表示一直导体AB的外力作用下,在均匀磁场中作匀速运动,“·”号表示磁力
线垂直穿出纸面。请在图中标出直导体AB中感应电动势E、感应电流I和直导体在磁场中
所受电磁力F的方向。
图6
图7
图8
图9
2.在图10中A为圆柱形空芯线圈,B为绕在U字形铁心上的线圈,当将条形磁铁从
圆柱形空芯线圈中拨出时,请:
(1)在圆柱形空芯线圈两端的括号内标出感生电压的极性(用“+”、“–”号表示);
(2)在图中判断小磁针的偏转方向(用顺时针方向或反时针方向表示)。
图10
五、计算题(共53分)
1.已知如图11所示,试求:
(1)5电阻中的电流I;(2)恒流源1A的功率,并指出是产生功率还是消耗功率。
图11
2.在图12电路中,假设二极管V是理想的(正向电阻视为零),计算流过二极管V中
的电流I(应有解题过程)。
图12
3.在图13所示电路中,已知U=200V,I=4A,R2=10,电路的有功功率P=640W,试
求:
(1)R1、XL;
(2)Uab、Ubc、Ucd、Uac。
图13
4.将某个既有电阻又有电感的线圈接到V)30314sin(2220tu的电源上,此时线
圈中流过的电流)30314sin(25tiA,试求:
(1)线圈的平均功率P;
(2)线圈的电阻R和电感L;
(3)若将电路的功率因数cos提高到0.9,试问应与线圈并联多大的电容C?此时线路
中的电流I应为多少?(提示:=cos–1 0.9=25.84°,tan25.84°=0.484);
(4)画出线圈的电阻R和电感L的测试线路图。
5.一台六极三相异步电动机,在工频电源线电压380V的情况下接成三角形运转,已
知线电流I1=59.2A,功率因数cos=0.86,转差率S=0.02,试求:
(1)电动机的转速n;
(2)电动机的相电压、相电流和消耗的电功率;
(3)若将电动机三相定子绕组改接成星形联结,此时电动机的相电压、相电流和消耗的
电功率又是多大?
(4)根据上述计算结果,写出电动机分别作三角形联结和星形联结时,电功率P/P、
线电流IL/IL、相电流IP/IP的比值。