电工学课件chapter14
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K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压，K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
· 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 （包括方向和符号）， 在计算过程中不得任意改变。
· 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑 实际方向。
· 电路中电位参考点可任意选择，参考点一经选定，电路中各点的电位
值就是唯一的，当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
电工学课件PPT课件
叠加定理
叠加定理是线性电路的重要性 质，通过将多个电源单独作用 时的响应叠加起来得到总响应
。
03
交流电与变压器
交流电的基本概念
交流电的定义
交流电是指电流的方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内 的平均值为零。
交流电的特点
交流电具有大小和方向周期性变化的特点，其电压和电流的波形呈 正弦或余弦函数。
电工学课件
目录
• 电工学简介 • 电路分析 • 交流电与变压器 • 电机与控制 • 安全用电与保护
01
电工学简介
电工学的发展历程
古代的静电和静磁现象
人类对电和磁的认识可以追溯到古代， 如闪电、静电和磁石吸引铁的现象。
电磁感应定律的发现
19世纪初，英国物理学家迈克尔·法 拉第发现了电磁感应定律，为发电机 的发明奠定了基础。
01
03
电阻
导体对电流的阻碍作用称为电阻，用 字母R表示。
电感
表示线圈产生自感电动势的本领的物 理量称为电感，用字母L表示。
05
04
电容
表示电容器容纳电荷的本领的物理量 称为电容，用字母C表示。
电工学在日常生活和工业生产中的应用
家用电器的使用
电工学在家庭生活中应用广泛，如照明、空调、冰箱、洗衣机等电器 的使用都涉及到电工学的知识。
交流电的频率
交流电的频率是指电流每秒钟周期性变化的次数，单位为赫兹（Hz）。
变压器的工作原理
01
变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理，将一种电压的电能转换为另一种电压的电
能。
02
变压器的组成
变压器由两个绕组组成，一个称为初级绕组，另一个称为次级绕组，它
们被一个共同的铁芯所环绕。
叠加定理是线性电路的重要性 质，通过将多个电源单独作用 时的响应叠加起来得到总响应
。
03
交流电与变压器
交流电的基本概念
交流电的定义
交流电是指电流的方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内 的平均值为零。
交流电的特点
交流电具有大小和方向周期性变化的特点，其电压和电流的波形呈 正弦或余弦函数。
电工学课件
目录
• 电工学简介 • 电路分析 • 交流电与变压器 • 电机与控制 • 安全用电与保护
01
电工学简介
电工学的发展历程
古代的静电和静磁现象
人类对电和磁的认识可以追溯到古代， 如闪电、静电和磁石吸引铁的现象。
电磁感应定律的发现
19世纪初，英国物理学家迈克尔·法 拉第发现了电磁感应定律，为发电机 的发明奠定了基础。
01
03
电阻
导体对电流的阻碍作用称为电阻，用 字母R表示。
电感
表示线圈产生自感电动势的本领的物 理量称为电感，用字母L表示。
05
04
电容
表示电容器容纳电荷的本领的物理量 称为电容，用字母C表示。
电工学在日常生活和工业生产中的应用
家用电器的使用
电工学在家庭生活中应用广泛，如照明、空调、冰箱、洗衣机等电器 的使用都涉及到电工学的知识。
交流电的频率
交流电的频率是指电流每秒钟周期性变化的次数，单位为赫兹（Hz）。
变压器的工作原理
01
变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理，将一种电压的电能转换为另一种电压的电
能。
02
变压器的组成
变压器由两个绕组组成，一个称为初级绕组，另一个称为次级绕组，它
们被一个共同的铁芯所环绕。
《电工学》全套课件 PPT
I=0 U=U0=E
图2.24 电路开路的示意图
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2.4.3 短路
电源短路时的特征可用下列各式表示：
U=0 I=IS=E/R0
图2.25 电路短路的示意图
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2.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中的各段电 压间关系的。对于图2.35所示的电路，如果从回路adbca 中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循 行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降 之和，回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变 化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结 果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出的功率和电流都相应增加。就是说，电源输
出的功率和电流决定于负载的大小。
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2.3.2 电流的测量
测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量交
流电流主要采用电磁式安培计
（a）安培计的接法
（b）分流器的接法
图2.20 安培计和分流器
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RA I0 I R0 RA
可以储存磁场能量。 用途：LC滤波器，调谐放大电路或谐振均衡， 去耦电路 分类：按结构特点可分为单层、多层、蜂房、 带磁芯及可变电感线圈。 主要技术参数：电感量L和品质因数Q。 电感量是指电感器通入电流后储存磁场能量的 大小，其单位是H、mH和H。1H=103mH， 1mH=103H。
（2-14）
即
RA
R0 I 1 I0
（2-15）
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[例2-5] 有一磁电式安培计，当使用分流器时，表头的满
标值电流为5mA。表头电阻为20。今欲使其量程（满
电工学ppt课件
随着科技的不断进步，电力电子技术将朝着 更高效、更智能、更环保的方向发展，如宽 禁带半导体器件的应用、数字化控制技术的 发展等。同时，电力电子技术在新能源、智 能制造等新兴领域的应用也将不断拓展。
06 电工测量与安全用电
电工测量概述
电工测量的定义
利用电工仪器仪表对电气设备的参数进行测量，以 获取所需数据的过程。
力系统的安全、稳定运行。
变压器的原理与应用
变压器原理
变压器是利用电磁感应原理，通过改变交流电的电压和电流来实现电能传输的设备。
变压器类型
按照用途可分为电力变压器和特殊变压器，按照结构可分为单相变压器和三相变压器等。
变压器的应用
变压器在电力系统中广泛应用于电压变换、电流变换、阻抗变换等方面，是电力系统中的重 要设备之一。
电能表
用于测量电能消耗，计算电费和 功率因数等。
示波器
用于显示和分析电信号的波形， 判断信号的质量和故障。
安全用电常识与触电急救措施
安全用电常识
了解安全色标、安全距离、安全遮栏等安全标识；掌握电气设备的安全操作规程；遵守 安全用电规定。
触电急救措施
立即切断电源或用绝缘物体使触电者脱离电源；根据触电者情况，进行心肺复苏或人工 呼吸等急救措施；及时拨打急救电话。
麦克斯韦电磁场理论
描述磁单极子不存在的事 实。
描述电荷与电场之间的关 系。
描述电磁场的基本规律， 包括四个基本方程。
高斯定理 麦克斯韦方程组
高斯磁定理
麦克斯韦电磁场理论
法拉第定律
描述时变磁场产生电场的现象。
安培环路定律
描述时变电场产生磁场的现象。
电磁波
由时变电场和时变磁场相互激发而产生的在空间中传播的电磁振 荡。
华北电力大学电机学第14章同步发电机的运行特性幻灯片PPT
一、同步发电机空载特性曲线的测定
当同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改 变励磁电流大小，空载电势也随之改变。E0 E 0源自1、 励磁电流由零升至最大值
2、 励磁电流由最大值降为零
气隙线
下降 空载特性 下降
上升 上升
由于铁磁材料磁滞的原因空 载电势略有不同，一般取下降 得空载特性曲线
If If
二、 同步发电机的短路特性
----饱和系数，反映了发电机在空 U N 时的饱和程度（越饱和，k
越大），若电机不饱和，则 k 1
kC
I KN IN
k
1 Xd
结论：短路比大，
短路电流大，则同
E0 Ik
Ek E0
UN
空载特性
步电抗小，同步发
IN
c
电机在负载变化时
I kN
a
电压变化小。
i
b
f
0
d
i fk
if
14-3 同步发电机外特性和调整特性
E 0 U I K ( R jX C ) I K ( R jX C )
E 0 Ik 若忽略电阻R，则 E 0jIKXC E 0
XC
E0 IK
Xa XC XS
Ik
0
气隙线 空载特性
短路特性
if
If
2、凸极机
若忽略电阻r，则 I K 落后E0 900电角度，
900
E 0 Ik
Iq 0,IdIK
cos0.8 I
二、调整特性
n n1、UC、CosC时，I f (if )
功率因数角落后时，I Fa 对if kfF0起
去磁作用，F 值减小。若使 F 不变，则 i f 应
增加一些，则 E 也应增加， I 必然也要增加。
【精品】电力拖动课件14电动机的选择.幻灯片
第二节 连续工作制电动机的选择
电动机容量选择原则： 完全满足生产机械对电动机的功率、转矩、转速以
及启动、调速、制动和过载等要求，使电动机在运行中能 够被充分利用，而且其温升不致超过而是接近国家标准所 规定的温升。
电动机的容量选择与负载类型和电动机的工作制有 关。
电动机的负载包括两类，常值负载和变化负载（多 为周期性变化）。
Q
Pg PN
1ketg Tθ 1etg Tθ
λQ 按发热观点的功率过载倍数；
tg 为短时工作时间(s)；
k p 0 为电动机不变损耗与可变损耗之比。 p Cu
按λQ≤KT ，选取电动机容量。
二、选用专为短时工作制而设计的电动机时 根据短时工作制特点，将电动机工作结束时的温升设
计为接近绝缘材料允许最高温升，则该电动机在拖动短时 工作制负载而工作时，稳定温升将不超过该电机的最高允 许温升。但电机在拖动同样大小的连续负载工作时，稳定 温升将大大超过该电机的最高允许温升，而将电机烧坏。
电动机的容量计算及校验比较复杂，其中电动机的负 载转矩的计算考虑的因素较多，电动机负载图的得到比较 困难,实际工程应用中，常常采用统计法和类比法 。
统计法是将同类型设备所选用电动机的容量进行统计 分析，找出电动机容量与该类生产机械主要参数之间的关 系，根据实际情况，定出相应的指数，得到电动机容量的 相应计算公式。
电力拖动课件14电动机的选择.
本章教学基本要求： 1.了解电动机选择的主要内容； 2.了解电动机的发热、冷却与工作制； 3.掌握连续工作制、短时工作制、周期性断续工作制电动 机容量(power)的选择； 4.通过实例了解具体应用中电动机容量的选择；
重点： (1)连续工作制
(2)短时工作制 (3)周期性断续工作制方式下电动机容量的选择。
电工学简明教程ppt课件
电路模型
用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的 电路模型。
2021/4/24
1.3 电压和电流的参考方向
对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、 功率值的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。
但是，在电路中各处电位的高低、电流的方向等很 难事先判断出来。因此电路中各处电压、电流的实际方 向也就不能确定。为此引入参考方向的规定。
R0
_
b
2021/4/24
c
电源开路时的特征
I
I=0
R
U = U0 = E
P=0
d
1.4.3 电源短路 当电源两端由于某种原因连在一起时，电源路时的特征
+
U=0
E_
I = IS = E/R0
UR
P=0
R0
PE = P = R0IS2
电流过大，将烧毁电源！
b
d
为防止事故发生，需在电路中接入熔断器或自动断
路器，用以保护电路。
2021/4/24
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.3 电源短路
由于某种需要将电路的某一段短路，称为短接。
I
+
R1
E_
UR R0
I 视电路而定
有
源
电
U=0
路
2021/4/24
1.5 基尔霍夫定律
支路 电路中的每一分支
I1
I2
c
a
d
如 acb ab adb
R1
R2
结点 电路中三条或三条
电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。
2021/4/24
+ e d
Uc b a
《电工技术》 (电子课件)赵会军 ch14
网孔：
将电路画在平面图上，内部 不含支路的回路称为网孔。
1. 基尔霍夫电流定律（KCL） 封闭面
( Kirchhoff’s Current Law )
在任一时刻，流出任一结点的支路电流之和等
于流入该结点的支路电流之和。 若规定流入结点的电流为
I1
a
正，流出的电流为负，则:
I2
Iab
I 0 a : I1 Ica Iab 0
1.4 电路基本定律
1.4.1 欧姆定律 1.4.2 基尔霍夫定律
1.4.1 欧姆定律
电阻中电流的大小与加在其两端的电压成正比。 这个关系称为欧姆定律。根据电流和电压参考方 向选择，欧姆定律的表达式有两种形式：
I
U IR
U
R
I
U IR
U
R
关联参考方向
非关联参考方向
1.4.2 基尔霍夫定律
支路：
+
Us1 -
R1
I3
+
Us2 -
R2
I1
I2
Is
③
I1 + I3 - I4 =0 对节点② 列方程
I2 +I4 + Is =0 对节点③列方程
-I1 -I2 - I3- Is =0
对封闭面④列方程
I1 + I2 + I3+ Is =0
2. 基尔霍夫电压定律（KVL）
( Kirchhoff’s Voltage Law )
在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中
各段电压的代数和恒等于零。
u 0
选定I 回路R2的绕行
U1
U3 U4
U2
Us1
R1
+方向，电压参考
将电路画在平面图上，内部 不含支路的回路称为网孔。
1. 基尔霍夫电流定律（KCL） 封闭面
( Kirchhoff’s Current Law )
在任一时刻，流出任一结点的支路电流之和等
于流入该结点的支路电流之和。 若规定流入结点的电流为
I1
a
正，流出的电流为负，则:
I2
Iab
I 0 a : I1 Ica Iab 0
1.4 电路基本定律
1.4.1 欧姆定律 1.4.2 基尔霍夫定律
1.4.1 欧姆定律
电阻中电流的大小与加在其两端的电压成正比。 这个关系称为欧姆定律。根据电流和电压参考方 向选择，欧姆定律的表达式有两种形式：
I
U IR
U
R
I
U IR
U
R
关联参考方向
非关联参考方向
1.4.2 基尔霍夫定律
支路：
+
Us1 -
R1
I3
+
Us2 -
R2
I1
I2
Is
③
I1 + I3 - I4 =0 对节点② 列方程
I2 +I4 + Is =0 对节点③列方程
-I1 -I2 - I3- Is =0
对封闭面④列方程
I1 + I2 + I3+ Is =0
2. 基尔霍夫电压定律（KVL）
( Kirchhoff’s Voltage Law )
在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中
各段电压的代数和恒等于零。
u 0
选定I 回路R2的绕行
U1
U3 U4
U2
Us1
R1
+方向，电压参考
电工免费课件ppt课件
02 电工操作技能
电工工具与仪表使用
电工工具
包括螺丝刀、剥线钳、测电笔、 万用表等，每种工具都有其特定 的用途和使用方法。
仪表使用
如万用表、钳形表、兆欧表等， 用于测量电压、电流、电阻、电 容等电气参数，确保电路正常工 作。
导线连接与绝缘层恢复
导线连接
包括绞线连接、压接、焊接等，要求 连接牢固、导电良好。
绝缘层恢复
在导线连接后，应恢复绝缘层，防止 短路和触电事故。
照明电路安装与检修
照明电路安装
包括灯具安装、开关安装、插座安装等，要求符合安全规范 和标准。
照明电路检修
当照明电路出现故障时，应使用适当的工具和仪表进行检修 ，排除故障，恢复电路的正常工作。
03 电工安全知识
电工安全操作规程
01
02
03
电工免费课件PPT课件
目录
Contents
• 电工基础知识 • 电工操作技能 • 电工安全知识 • 电工实践应用 • 电工进阶学习
01 电工基础知识
电学基本概念
总结词
电场、电压、电流、电阻、电容、电 感
详细描述
电场是电荷和电场力的空间，电压是 电场力做功的量度，电流是电荷的定 向移动，电阻是电流的阻碍，电容和 电感是电路中的储能元件。
、干燥、通风良好。
触电事故与急救措施
触电事故的危害
触电事故可能导致人员伤亡和 财产损失，必须高度重视。
触电急救措施
一旦发生触电事故，应立即切 断电源，使用绝缘物体将电线 移开，并拨打急救电话。
心肺复苏术
在等待急救人员到场的过程中 ，可以进行心肺复苏术，以尽 可能地挽救生命。
安全预防措施
为预防触电事故的发生，应采 取一系列安全预防措施，如定 期检查电器设备、不私拉乱接
电工学完整版全套PPT电子课件
传递函数
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
目录
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
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