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：
图1-48 三相交流电势相量图
对称三相交流电动势的相量图，如图2-48所示。
二、三相三相电电源的接法
源的接法 在生产中，三相交流发电机的三个绕组都是按一定规律连接起来向负载供电的。通常有两种接法；一种是星形（Y）连接；另一种是三角形（△）连接。
（一） ） 星形星形星形连连接
图1-49 三相交流电源的连接
将电源三相绕组的末端U 2、V 2、W 2连接在一起，成为一个公共点（中性点），而由三个首端U 1、V 1、W 1分别引出三条导线向外供电的连接形式，称为星形（Y）连接。如图1-49（a）所示。以这种连接形式向负载供电的方式称为三相三线制供电。这三条导线叫相线，分别用L 1、L 2、L 3表示。在这三条相线中，任意两条相线间的电压称为线电压，用符号“U L ”表示。
在上述连接形式向外供电的基础上，再加上由中性点（已采取中性点工作接地的）引出的一条导线，称为零线，用字母“N”表示。任一条相线与零线间的电压称为相电压，用“”表示。这种以四条导线向负载供电的方式，称为三相四线制供电。
三相四线制供电方式，可向负载提供两种电压，即：相电压和线电压。相电流是指流过每一相电源绕组或一相负载中的电流。用符号“”表示。任一条相线上
的电流称为线电流，用“I L ”表示。
在三相交流电的星形接法中，经数学推导可以证明，三相平衡时，线电压为相电压的倍，线电流等于相电流。即：
因此，220/380伏的三相四线制供电线路可以提供给电动机等三相负载用电量，同时还可以供给照明等单相用电。
（二） ） 三角形三角形三角形连连接
将三相绕组的各相末端与相邻绕组的首端依次相连，即U 2与V 1、V 2与W 1、W 2与U 1相连，使三个绕组构成一个闭合的三角形回路，这种连接方式，称为三角形连接（△）。如图1-49（b）所示。
三角形联接方法只能引出三条相线向负载供电。因其不存在中性点，故引不出零线（N线）。所以这种供电方式只能提供给电动机等三相负载的用电，或仅提供线电压的单相用电。
这种连接方式，线电压等于相电压；线电流等于倍相电流。即：
三、 、 三相三相三相负载负载负载的的连接
三相负载常采用星形连接或三角形连接的形式。对于低压较大容量的三相电动机，应采用三角形连接的方式 。
（一） ） 负载负载负载的星形的星形的星形连连接
三组单相负载接入三相四线制供电系统中适用图1-50（a）的接法。 三相负载星形连接适用图1-50（b）所示的接法。
图1-50负载为星形联结
在星形连接的三相负载电路中，线电流等于相电流，这种关系对于对称星形和
不对称星形电路都是成立的；如果是对称的三相负载，线电压等于相电压的倍，即：
（二） ） 负载负载负载的三角形的三角形的三角形连连接
在三角形连接的三相负载，线电压等于相电压，无论三角形负载对称与否都成
立。三相对称负载作三角形连接时，线电流等于相电流的倍。即：
图1-51 负载为角形接线
例：负载的星形连接的对称三相电路，电源线电压为380伏，每相阻抗Z＝10欧，求负载的相电压，相电流及线电流？
例：负载为三角形连接的对称三相电路，电源电压380伏，负载每相阻抗为10欧，求负载的相电压。相电流及线电流？
四、 、 三相三相三相电电路的功率及路的功率及实实用计算
在三相电路中，其总功率等于各相负载功率之和。即：
在对称的三相电路中，三相负载所消耗的总功率等于3倍的单相负载所消耗的功率。即：
图1-52 功率三角形
根据有功功率P、无功功率Q、视在功率S三者之间的关系，可用直角三角形表示，如图1-52所示。称它为功率三角形。通过对功率三角形的分析，可知：
五、 、 功率因功率因功率因数数
在交流电路中，电源提供的电功率可分为两种：一种是有功功率P，另一种是无功功率Q。为表示电源视在功率被利用的程度，常用功率因数来表示。
有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数，用符号“”表示。其表达式为：
当电源容量（即：视在功率）一定时，功率因数高就说明电路中用电设备的有功功率成分大，电源输出的功率利用率就高，这是我们所希望的。反之，功率因数
低，说明电源功率不能被充分利用，同时增加了电压损失和功率损耗，这就需要我们采用各种办法来提高用电力系统的功率因数。
例：有一日光灯电路，额定电压为220V，电路的电阻为200?，电感为1.66H，试计算这个电路的有功功率，无功功率、视在功率和功率因数？
例：某电动机电路为三相对称电路，每相电阻29?，感抗为21.8?，当三相分别联成Y形和?形接在380伏的电源上时，求相电流，线电流和有功功率，并进行比较。
解：当负载接成Y形时
因此?接法的有功功率为三倍的Y接法的有功功率。
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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：
第六章 三相交流电路 §6-1 三相交流电源 一、填空题 1．三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。 2．由三根相线和一根中性线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。 3．三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即线电压和相电压。这两种电压的数 U 线超前U 相30°。 4．如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6 )V ，那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V ，ew =E m sin (314t+150°) V 。 二、判断题 1．一个三相四线制供电线路中，若相电压为220 V ，则电路线电压为311 V 。 ( × ) 2．三相负载越接近对称，中线电流就越小。 ( √ ) 3．两根相线之间的电压叫相电压。 ( × ) 4．三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。 ( × ) 三、选择题 1．某三相对称电源电压为380 V ，则其线电压的最大值为( A )V 。 A ．380 2 B ．380 3 c ．380 6 D ．38023 2．已知在对称三相电压中，V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ，则U 相和W 相电压为(B )V 。 A. U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3 ) B ．u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3 ) C.u u =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3 ) 3．三相交流电相序U-V-W-U 属( A )。 A ．正序 B ．负序 C ．零序 4．在如图6-1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测量结果
§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 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。
《电工技术基础与技能》复习题 8．正弦交流电路 一、是非题： 1．电阻元件上的电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。（ ） 2．正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。（ ） 3．在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。（ ） 4．端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。（ ） 5．有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能正常工作。（ ） 6．某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端的电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。（ ） 7．在RLC 串联电路中，C L R 、U 、U U 的数值都有可能大于端电压。（ ） 8．额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。（ ） 9．在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。（ ） 10．正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。（ ） 11．在纯电阻电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴R U I = （ ） ⑵R u i = （ ） ⑶R U I m m =（ ） ⑷i u p = （ ） ⑸P=UI （ ） ⑹P=0 （ ） 12．在纯电感电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴L U I ω= （ ） ⑵L m m X U I = （ ） ⑶L X u i =（ ） ⑷P=0 （ ） ⑸L U Q L ω2 = （ ） ⑹)sin(2u L t X U i ?ω+=（ ） 13．在纯电容电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴C U I ω= （ ） ⑵C X U i = （ ） ⑶fC X C π2= （ ） ⑷UI Q C = （ ） ⑸C U Q C ω2 = （ ） ⑹)sin(2 u C t X U i ?ω+= （ ） 二、选择题： 1．正弦交流电通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 A ．t R U i R ωsin = B ．R U i R = C ．R U I R = D ．)sin(?ω+=t R U i R 2．纯电感电路中，已知电流的初相角为－60°，则电压的初相角为（ ） A ．30° B ．60° C ．90° D ．120° 3．加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t u c )3 sin(100π ω-=，则通过它的电流应 是（ ）。 A ．A t i c )3 sin(π ω+= B ．A t i c )6sin(π ω+= C ．A t i c )3sin(2πω+= D ．A t i c )6 sin(2π ω+= 4．两纯电感串联，Ω=101L X ，Ω=152L X ，下列结论正确的是（ ）。 A ．总电感为25H B ．总感抗2 221L L L X X X += C ．总感抗为25Ω D ．总感抗随交流电频率增大而减小 5．某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为（ ） A ．32Ω B ．20Ω C ．16Ω D ．8 Ω 6．已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压V U R 12=，V U L 16=， )( =C U A ．4V B ．12V C ．28V D ．32V 7．如下图所示的电路，i u 和o u 的相位关系（ ） A ．i u 超前o u B ．i u 和o u 同相 C ．i u 滞后o u D ．i u 和o u 反相 8．在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如上图所示，这个电路是（ ）
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。
交流电高考复习题 一、填空题 1. 三相对称电压就是三个频率 相同 、幅值 相等 、相位互差 120° 的三相交流电压。 2.三相电源的相序有 正序 和 反序 之分。 3. 三相电源相线与中性线之间的电压称为 相电压 。 4. 三相电源相线与相线之间的电压称为 线电压 。 5.有中线的三相供电方式称为 三相四线制 。 6.无中线的三相供电方式称为 三相三线制 。 7.在三相四线制的照明电路中，相电压是 220 V ，线电压是 380 V 。（220、380） 8.，相位比相电压 超前30o 。 9.三相四线制电源中，线电流与相电流 相等 。 10. 三相对称负载三角形电路中，线电压与相电压 相等 。 11. 倍、线电流比相应的相电流 滞后30o 。 12. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越接近为 0 。 13.在三相对称负载三角形连接的电路中，线电压为220V ，每相电阻均为110Ω，则相电流I P =___ __2A___，线电流I L 。 14.对称三相电路Y 形连接，若相电压为() οω60sin 220-=t u A V ，则线电压 =AB u () ο -ω30t 380sin V 。 15.在对称三相电路中，已知电源线电压有效值为380V ，若负载作星形联接，负载相电压为__220V__；若负载作三角形联接，负载相电压为__380V__。 16. 对称三相电路的有功功率?cos 3l l I U P =，其中φ角为 相电压 与 相电流 的夹角。 17.负载的连接方法有 星形连接 和 三角形连接 两种。 18.中线的作用就在于使星形连接的不对称负载的 相电压 对称。 19.在三相四线制供电线路中，中线上不许接 熔断器 、 开关 。 20.三相电路星形连接，各相电阻性负载不对称，测得I A =2A,I B =4A,I C =4A ，则中线上的电流为 2A 。 21．在三相正序电源中，若A 相电压u A 初相角为45o，则线电压u AB 的初相角为 75o 。
课题：4-1三相交流电的基本概念4-2三相负载的连接方式班级：08级 时间：3-4周 课时：2节 课型：新授 教具:挂图及三角板 教法：灵活授课法 教学重点：了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法. 教学难点：掌握三相负载的连接方法及计算. 教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点 授课过程: 组织教学：清点人数整顿教学秩序（1分钟） 复习相关内容;(5分钟) 三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法, 进行提问： 1.纯电感电路电压与电流的相位关系 2.纯电感电路电压与电流的相位关系 本节授课内容（170 分钟）： 3-4三相交流电的基本概念
一、交流发电机简介 发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多，嵌在硅钢片制成的铁心上，通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机，叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动，线圈依然切割磁感线，电枢中同样会产生感应电动势，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机，转动的部分都叫转子，不动的部分都叫定子。 旋转电枢式发电机，转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路，如果电压很高，就容易发生火花放电，有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点，能够提供几千伏到几十千伏的电压，输出功率可达几十万千瓦。所以，大型发电机都是旋转磁极式的。 发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机，发电机把机械能转化为电能传送给外电路。 二.交流电的产生及正弦交流电的概念 1．对称三相电动势 振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120?的三个电动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为 第一相(U相)电动势：e1=E m sin(ωt)
电路知识总结（精简) 1.电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致，则ｉ>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定,分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。?２. 功率平衡 一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。?3．全电路欧姆定律:U=E-ＲI ４. 负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5. 电路的断路与短路 电路的断路处:I＝0，U≠0?电路的短路处:U=0，Ｉ≠0 二. 基尔霍夫定律 １．几个概念： 支路：是电路的一个分支。?结点：三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。 回路:由支路构成的闭合路径称为回路。?网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。?２．基尔霍夫电流定律： (1) 定义:任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。?或者说：流入的电流等于流出的电流。?(2) 表达式:ｉ进总和=０ 或： i进=i出?(３）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律?（1) 定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。?或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （２) 表达式：１?或: 2?或： 3 （３) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路?三. 电位的概念?（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。?(３) 电压用符号U表示,电位用符号Ｖ表示 (4) 两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。?四. 理想电压源与理想电流源 １．理想电压源?（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。?(2) 理想电压源不允许短路。?2. 理想电流源?（1) 不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。?(2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 (1) 理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 (２）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。?4. 理想电源与电阻的串并联?(１）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。 (2) 理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉(短路)，不影响对其它电路的分析。?5. 实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五. 支路电流法 １．意义:用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。?2. 列方程的方法：?(1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。?（2）若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出ｎ-1个电流方程。 （３）然后选ｂ－（ｎ－1)个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。?3. 注意问题:?若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程)。?六. 叠加原理 1. 意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。 ２. 求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。?3．注意问题：最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。 叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。 七．戴维宁定理 1．意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。 2．等效电源电压的求法： 把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeＳ等于二端网络的开路电压UOC。 3. 等效电源内电阻的求法：?(1) 把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路，电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。?(2）把负载电阻断开,求出电路的开路电压UＯＣ。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 八．诺顿定理 1．意义：?把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。 2．等效电流源电流ＩeS的求法:?把负载电阻短路,求出电路的短路电流ＩSC。则等效电流源的电流IｅS等于电路的短路电流ISC。?3．等效电源内电阻的求法： 同戴维宁定理中内电阻的求法。 本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法,必须很好地理解掌握。其中,戴维宁定理是必考内容，即使在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容,在第2章<＜电路的瞬态分析>>的题目中也会用到。?第2章电路的瞬态分析?一. 换路定则：?１．换路原则是: 换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) ＝Uc（ｏ-)。 电感上的电流保持不变， Iｃ(o＋)＝ Ic(o-)。?原因是：电容的储能与电容两端的电压有关，电感的储能与通过的电流有关。 2. 换路时,对电感和电容的处理?（1）换路前,电容无储能时，Uc(ｏ+)=0。换路后,Uc(o-)=０，电容两端电压等于零，可以把电容看作短路。 (2）换路前,电容有储能时,Uc(o＋)=U。换路后，Uc（ｏ-)＝U，电容两端电压不变，可以把电容看作是一个电压源。
11级电路总复习题 一、判断 1．电路中没有电压的地方就没有电流，没有电流的地方也就没有电压。（Х） 2．当欧姆定律写成U=－RI时，电压参考方向与电流参考方向为非关联参考方向。（√） 3．叠加定理既可以用于计算电路中的电流和电压，也可以用于计算功率。（Х） 4．电阻的串联实现分压，电阻的并联实现分流。（√）5．两种电源模型等效时，Is的参考方向与Us从负极指向正极的方向一致。（√） 6．两种电源模型等效时对电源内部及内部功率是不等效的（√）。7．理想电压源与理想电流源之间可以等效变换。（Х） 8．等效变换过程中，待求量的所在支路不能参与等效。（√）9．一个电路的等效电路有且仅有一个。（Х） 10．电压源供电时的功率为P=-IU。（ X ） 11．选择不同的参考点，电路中各点的电位将变化（√） 12．电路中两点间的电压与参考点有关。（Х）13．在直流电路中，电容元件相当于短路。（Х）14．在换路的一瞬间，电容上的电压和电流等都不能跃变。（Х）15．在换路瞬时，电感两端电压不能突变。（Х）16．几个电容并联，总电容是越并越大。（√）17．几个电容串联，总电容是越串越大。（Х）
18．一阶电路的三要素为：初始值、瞬态值、时间常数。（ Х） 19．正弦交流电流是交流电流中的一种。 （√ ） 20． 电感元件两端的电压大小与电流的变化率成正比。 （√ ） 21．无功功率的单位是V.A 。 （ Х ） 22．有一正弦电流 i= -14.12sin(314t+45 )A, 其初相为450 （Х ） 23．V 314sin 2220 1t u =的相位超前V )45628sin(3112?-=t u 45°。 （Х ） 24、两个正弦量的初相之差就为两者的相位差。 （ Х ） 25、正弦量可以用相量来表示，因此相量等于正弦量。 （Х ） 26、交流电的有效值是它的幅值的0.707倍。 （ Х ） 27、万用表的电压档测出的电压值是交流电压的最大值。 （Х ） 28、电容元件电压相位超前于电流π/2 rad 。 （ Х ） 29．在RLC 串联电路中，公式 C L R U U U U ++= 是正确的。（Х ） 30、有功功率加无功功率不等于视在功率。 （√ ） 31、串联电路的总电压相位超前电流时，电路一定呈感性。 （ √ ） 32、电阻电感相并联，I R =3A ，I L =4A ，则总电流等于5A 。 （√ ） 33、正弦电流通过串联的两个元件时，若U 1=10V, U 2=15V, 则总电压U= U 1+ U 2=25V 。（Х ） 34、电容元件上的电流、电压方向为关联参考方向时其伏安特性为i=Cdu/dt 。（ √ ） 35、交流电路中负载获得最大功率的条件是负载阻抗等于电源内阻抗。（ Х ） 36、任何一个线性二端网络对外电路来说都可以用一个等效的电压源与电阻串联模型代替。（√）
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，
1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。 5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。 6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。 7、电流参考方向沿电压参考方向降低的方向取向称为关联参考方向，电流参考方向沿电压参考方向升高的方向取向称为非关联参考方向；若计算的功率为正值时，说明元件吸收电能，若计算的功率为负值时，说明元件发出电能。 8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S。 9、电压是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。 10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。 11、电力系统中一般以大地为参考点，参考点的电位为零电位。 12、串联电路中，流过各电阻的电流相等，总电压等于各电阻电压之和，各电阻上电压与其阻值成正比。 13、正弦交流电的三要素是最大值、角频率和初相。有效值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电热效应相同的直流电的数值。 14、已知正弦交流电压V) 380? =t u，则它的最大值是， - 60 2 314 sin( 有效值是380V，频率为50Hz，周期是0.02s，角频率是314rad/s，相位为314t-60°，初相是60度，合π/3弧度。 15、实际电气设备大多为感性设备，功率因数往往较低。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在感性负载（或设备）两端并联适当电容。 16、电阻元件正弦电路的复阻抗是R；电感元件正弦电路的复阻抗是j X L；电容元件正弦电路的复阻抗是－j X C；多参数串联电路的复阻抗是R+j(X L-X C)。
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
第六章 三相交流电路 §6-1 三相交流电源 一、填空题 1．三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。 2．由三根相线和一根中性线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。 3．三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即线电压和相电压。这两种电压的数 值关系是U 线超前U 相30°。 4．如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6 )V ，那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V ，ew =E m sin (314t+150°) V 。 二、判断题 \ 1．一个三相四线制供电线路中，若相电压为220 V ，则电路线电压为311 V 。 ( × ) 2．三相负载越接近对称，中线电流就越小。 ( √ ) 3．两根相线之间的电压叫相电压。 ( × ) 4．三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。 ( × ) 三、选择题 1．某三相对称电源电压为380 V ，则其线电压的最大值为( A )V 。 A ．380 2 B ．380 3 c ．380 6 D ．38023 2．已知在对称三相电压中，V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ，则U 相和W 相电压为(B )V 。 > A. U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3 ) B ．u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3 ) =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3 )
第七章 正弦交流电路的基本概念测试题 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ， Ф = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 . 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相 位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为______。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____，角频 率为____，相位为____，初相位为____。 二、选择题 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800时，则它们相位关系是____。 a)同相 b)反相 c)相等 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 a))302sin(0+=t I i m ω b) )180sin(0 +=t I i m ω c) t I i m ωsin = ) 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 a) )45sin(0-=t U u m ω b) )45sin(0+=t U u m ω c) )135sin(0 +=t U u m ω 4、图4-3所示波形图中，e 的瞬时表达式为_______。 a) )30sin(0-=t E e m ω b) )60sin(0-=t E e m ω c) )60sin(0 +=t E e m ω 5、图4-1与图4-2两条曲线的相位差ui ?=_____。 a) 900 b) -450 c)－1350 6、图4-2与图4-3两条曲线的相位差ue ?=_____。 a) 450 b) 600 c)1050 7、图4-1与图4-3两条曲线的相位差ie ?=_____。 ~ a) 300 b) 600 c)－ 1200
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
三相交流电路习题及参考答案 填空题: 1. 对称三相负载作丫接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于吕倍的线电压；相电流等于_ 1_倍的线电流；中线电流等于_0_。 2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Q，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—5280W—;无功功率为3960var_;视在功率为_6600VL。假如负载为感性设备，则等效电阻是_ 17.6 Q_;等效电感量为_42mH _________ 。 二、判断题： 1. 中线的作用就是使不对称丫接负载的端电压保持对称。（对） 2. 三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。（错） 3. 三相负载作三角形联接时，总有|| 一3I P成立。（错） 4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。（对） 5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（对） 6. 中线不允许断开。因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。（错） 三、选择题： 1. 三相对称电路是指（C ） A、三相电源对称的电路； 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，已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（C ） A 30安；B、10 安；C、7.32 安。 3. 有“ 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（B ） A、100W灯泡最亮； B、25W灯泡最亮； C、两只灯泡一样亮。 四、计算题 3-1 一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于U=380V的对称三相电源上，其线电流 I L=2.2A，cos $ =0.8，试求每相绕组的阻抗Z。 解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。 因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时 U l 由于U=380(V)，I L=2.2(A)