电工基础——第五章
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理论课授课教案值——有效值,其依据是交流电流和直流电流通过电阻时,电阻都要消耗电能(热效应)。
设正弦交流电流i (t )在一个周期T 时间内,使一电阻R 消耗的电能为Q R ,另有一相应的直流电流I 在时间T 内也使该电阻R 消耗相同的电能,即Q R = I 2RT 。
就平均对电阻作功的能力来说,这两个电流(i 与I )是等效的,则该直流电流I 的数值可以表示交流电流i (t )的大小,于是把这一特定的数值I 称为交流电流的有效值。
理论与实验均可证明,正弦交流电流i 的有效值I 等于其振幅(最大值)I m 的0.707倍,即m m 707.02I II ==正弦交流电压的有效值为m m 707.02U UU ==正弦交流电动势的有效值为m m 707.02E EE ==例如正弦交流电流 i = 2sin(ωt - 30︒) A 的有效值I = 2 ⨯ 0.707 = 1.414 A ,如果交流电流i 通过R = 10 Ω 的电阻时,在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I 2R = 20 W ,即与I = 1.414 A 的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。
我国工业和民用交流电源电压的有效值为220 V 、频率为50Hz ,因而通常将这一交流电压简称为工频电压。
因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确定的比例系数,所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三要素。
三、相位和相位差任意一个正弦量y = A sin(ωt + ϕ0)的相位为(ωt + ϕ0),本章只涉及两个同频率正弦量的相位差(与时间t 无关)。
设第一个正弦量的初相为 ϕ01,第二个正弦量的初相为 ϕ02,则这两个正弦量的相位差为ϕ12 = ϕ01 - ϕ02并规定π≤≤1212 180ϕϕ或在讨论两个正弦量的相位关系时:(1) 当 ϕ12 > 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) ϕ12; (2) 当 ϕ12 < 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| ϕ12|; (3) 当 ϕ12 = 0时,称第一个正弦量与第二个正弦量同相,如图7-1(a)所示; (4) 当 ϕ12 = ± π 或 ±180︒时,称第一个正弦量与第二个正弦量反相,如图7-1(b)所示;(5) 当 212π±=ϕ或 ±90︒时,称第一个正弦量与第二个正弦量正交。
《电工基础》第五章单元试卷题号-一一二二二-三四五总分得分一、填空题(每空1分,共13分)1. 如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈中的磁感应强度_____________ ,而磁场强度将 _____________ 。
2. 所谓磁滞现象,就是____________ 的变化总是落后于_____________ 的变化。
3. 有一空心环行螺旋线圈的平均周长为31.4cm,截面积为25cm2,线圈共绕有1000匝,若在线圈中通入2A的电流,那么,该磁路中的磁阻为 _______________ ,通过的磁通为____________ 。
4. 小明同学利用如图所示的装置研究磁和电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳出初步结论。
比较⑻、(b)两图可知: _______________________________ ;比较(b)、(c)两图可知:_______________________________ 。
12345671.关于磁感应强度,下列表达式中不正确的是()A •磁感应强度是个矢量B •磁感应强度是个标量C •磁感应强度表示磁场的强弱2 .发现电流周围存在磁场的物理学家是:()A.焦耳B.奥斯特C.沈括D.欧姆3.如图:水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时,则出现的情况:()A. 将铁钉吸得更牢B. 铁钉落下C. 铁钉尖端将吸向右端的铁钉D. 铁钉尖端将吸向左边的铁钉4 •通电螺线管磁性的强弱与下列哪个条件无关:()A.螺线管的线圈匝数B.螺线管中的电流方向C.螺线管内有无铁心D.螺线管中电流的强弱7 .如图:下列四个实验装置图。
其中哪个图不能说明通电导线在磁场中受力的是:、选择题(每题3分,共21分)(把答案填在下面的表格中)5.如图:当开关闭合后,通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转,则通电螺线管的a端为__________ 极,电源的d端为_________ 极;当图中滑片P向右移动过程中,通电螺线管的磁性将___________ (选填:“增强”、“减弱”或“不变”)。
第五章三相交流电路引言:三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点:1 .三相电机比单相电机设备利用率高,工作性能优良;2 .三相电比单相电用途更加广泛;3 .三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。
由于上述原因,所以三相电得到了广泛的应用。
生活中的单相电常常是三相电中的一相。
第一节对称三相交流电源学习目标: 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 .掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点重点:三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点难点:三相交流电源的三角形联结的特点一、三相电动势图 5-1 图 5-21 .单相电动势的产生:如图 5-1 所示,在两磁极中间,放一个线圈(绕组)。
让线圈以w 的速度顺时针旋转。
根据右手定则可知,线圈中产生感应电动势,其方向由U 1 ® U 2 。
合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布,线圈两端便可得到单相交流电动势为2 .三单相电动势的产生:如图 5-2 所示,若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) :U 1 ® U 2 ,V 1 ® V 2 ,W 1 ® W 2 ,由首端(起始端、相头)指向末端(相尾),三线圈空间位置各差120 o ,转子装有磁极并以w 的速度旋转,则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
二、三相对称电源图 5-3 1 .供给三相电动势的电源称为三相电源,三个最大值相等,角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。
如图 5-3 所示,他们的参考方向是始端为正极性,末端为负极性。
2 .三相电源的表示式3 .相量表示式及相量图、波形图,如图 5-4 、 5-5 所示图 5-5图 5-44 .三相电源的特征:大小相等,频率相同,相位互差120º 。
对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零,即5 .相序:对称三相电压到达正(负)最大值的先后次序,U → V → W → U 为顺序,U → W → V → U 为逆序。
单元试卷第1 页共3 页第 2 页 共 3 页一、填空题(每空1分,共13分)1.如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈中的磁感应强度____________,而磁场强度将____________。
2.所谓磁滞现象,就是____________的变化总是落后于____________的变化。
3.有一空心环行螺旋线圈的平均周长为31.4cm ,截面积为25cm 2,线圈共绕有1000匝,若在线圈中通入2A 的电流,那么,该磁路中的磁阻为____________,通过的磁通为____________。
4. 小明同学利用如图所示的装置研究磁和电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知: ;比较(b)、(c)两图可知: 。
5.如图:当开关闭合后,通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转,则通电螺线管的a 端为 极,电源的d 端为 极;当图中滑片P 向右移动过程中,通电螺线管的磁性将 (选填:“增强”、“减弱”或“不变”)。
6. 面积0.5m 2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是____Wb ,当导线环转过90°时,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量为____Wb二、选择题(每题3分,共21分)(把答案填在下面的表1.关于磁感应强度,下列表达式中不正确的是( )A .磁感应强度是个矢量B .磁感应强度是个标量C .磁感应强度表示磁场的强弱2.发现电流周围存在磁场的物理学家是:( ) A .焦耳 B .奥斯特 C .沈括D .欧姆3.如图:水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S 极与原来磁铁的N 极靠拢时,则出现的情况:( )A .将铁钉吸得更牢B .铁钉落下C .铁钉尖端将吸向右端的铁钉D .铁钉尖端将吸向左边的铁钉4.通电螺线管磁性的强弱与下列哪个条件无关:( )A .螺线管的线圈匝数B .螺线管中的电流方向C .螺线管内有无铁心D .螺线管中电流的强弱 5.如图:根据通电螺线管周围的磁感线分布,可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是:( )A . N 、N 、S 、NB . S 、N 、S 、SC . S 、S 、N 、ND . N 、S 、N 、N6.如图:用热敏电阻(受温度影响电阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R 受热后,其阻值会减小,将发生的变化是:( ) A .电磁继电器控制电路中的电流减小 B .电磁继电器控制电路断开C .当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L 2发光D .当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L 1发光7.如图:下列四个实验装置图。
第五章 三相电路§5—1 对称三相交流电源一、填空题1.三个电动势的___相等,___相同,___互差120°,就称为对称三相电动势。
2.对称三相正弦量(包括对称三相电动势,对称三相电压、对称三相电流)的瞬时值之和等于___。
3.三相电压到达振幅值(或零值)的先后次序称为___。
4.三相电压的相序为U-V-W 的称为___相序,工程上通用的相序指___相序。
5.对称三相电源,设V 相的相电压UV =220 90V ,则U 相电压U U =___,W 相电压U W =___。
6.对称三相电源,设U 相电压为U U =2202sin314tV,则V 相电压电压为U V =___,W 相电压为U W =___。
7.三相电路中,对称三相电源一般联结成星形或___两种特定的方式。
8.三相四线制供电系统中可以获得两种电压,即___和___。
9.三相电源端线间的电压叫___,电源每相绕组两端的电压称为电源的___。
10.在三相电源中,流过端线的电流称为___,流过电源每相的电流称为___。
11.流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的___电流,它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的___。
12.对称三相电源为星形联结,端线与中性线之间的电压叫___。
13.对称三相电源为星形联结,线电压UUV 与相电压U U 之间的关系表达式为___。
14.对称三相电源为三角形联结,线电流I U 与相电流I UV 之间的关系表达式为___。
15.有一台三相发电机,其三相绕组接成星形时,测得各线电压均为380V ,则当其改接成三角形时,各线电压的值为___。
16.在图5-1中,UU =220∠0°V ,U V =220∠-120°V ,U W =220∠120°V ,则各电压表读数为V 1=___,V 2=___,V 3=___,V 4=___。
-UU VU WU -UU VU WU d)图5-117.对称三相电源星形联结,若线电压UV u =3802sin(ωt+ 30)V ,则线电压U VW =___,U WU =___;相电压U U =___,U V =___,U W =___,UU =___,U V =___,U W =___。