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鲁科版选修3-2物理课件：4.1 三相交变电流

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鲁科版高中物理选修3-2课件 三相交变电流课件2

鲁科版高中物理选修3-2课件 三相交变电流课件2
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
LK ·物理 选修3-2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
LK ·物理 选修3-2
教 学
第 1 节 三相交变电流
课
堂
教
互
法 分 析
教师用书独具演示
动 探 究
●课标要求
教
当
学
(一)知识与技能
方
堂 双
案 设
1．知道三相交变电流是如何产生的．
教
当
学
点．
方
式．(重点)
堂 双
案 设
3.知道三相交变电源与负载的连接 2.三相交变电动势、周期和电动势
基 达
计
方式，线电压与相电压的关系． 最大值的特点．(重点)
标
4.了解三相交变电流在生产、生活 3.三相交流电的连接方式．(难点)
中的广泛应用.
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK ·物理 选修3-2
教
课
基
设
达
计
A．I＝15 A，U＝440 V
标
B．I＝45 A，U＝380 V
课
前 自
C．I＝0，U＝440 V
课 时
主
导
D．I＝0，U＝380 V
图 4－1－3
作 业
学
菜单
LK ·物理 选修3-2
教
课
学
堂
教 法
【审题指导】
P、Q 两点间的电压为线电压，知道星形
互 动
分
析 接法中线电压与相电压的关系，即可解决此类问题．

高中物理 4.1三相交变电流课件 鲁科版选修3-2

高中物理 4.1三相交变电流课件 鲁科版选修3-2

情况1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?
分析：设线电压为 380V。A相断开后， B、C 两相串连， 电压UBC （380V） 加在B、C负载上。 如果两相负载对称，
则每相负载上的电 压为190V。
A 一层楼 ...
二层楼 B C
三层楼
结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
情况2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的 数量不等（设二楼灯的数量为三层的1/4 ）结果如何？
分析
A
UR3
1 5
380
76
V
4 UR2 5 380 304 V
R2 B
R3
C
结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧 毁；三楼的灯不亮。
总结中线的作用
负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不 等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不 到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各 相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三 相制供电，而且必须保证零线可靠。
U线= 3U相
发电机（或变压器）的绕组接成星形， 可以为负载提供两种对称三相电压，一 种是对称的相电压，另一种是对称的线 电压。目前电力电网的低压供电系统中 的线电压为380V，相电压为220V，常表 示为“电源电压380/220V”。
当三个负载相同时，中性线上无电 流可以去掉
U线
U相
三角形连接
应用实例----照明电路
正确接法:每层楼的 灯相互并联,然后分 别接至各相电压上。：
零线上不能加 刀闸和保险
A 一层楼
N 二层楼
B C
...
三层楼
则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。
讨论 照明电路能否采用三相三线制供电方式？

鲁科版高中物理选修3-2课件4.2交变电流是怎样产生的

鲁科版高中物理选修3-2课件4.2交变电流是怎样产生的
电动势按正弦规律变化e Em sin t 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面
开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 i Im sin t
（3）电路上的电压按正弦规律变化u U sin t m 电流 i Im sin t通过R时：
u iR，U I R.
过 中 性 面 ？
推导：交变电流的变化规律
矩形线圈的ab边长为L1 ， ad边长为L2在匀强磁场B
中绕垂直于磁场的对称 轴以角速度ω匀速转动，
转轴为O．求：此时的感
应电动势大小。
e=2NBLvsinωt=NBSωsinωt
思考：1、若改变转轴的位置，规律会变化吗？最大值会变吗？ 2、若从垂直中性面开始计时，规律会变吗？
交变电流的产生原理
中性面
线框平面与磁感线垂直位置。
最大 0
（1）
t
特 点
感 0 I感 0
（2）每经过中性面一次，
I 感方向就改变一次。
垂直中性面
线框平面与磁感线平行位置。
B∥S，φ=0，最 大0 E最大，I最大 t
中性面和垂直中性面的比较
电线 流圈 方转 向一 改周 变有 几几 次次 ？经
m
m
交变电流的变化规律图像
e
o
Em
t
i
o
Im
t
u
o
Um
t
• 课下思考：
描述交变电流，我们学习了最大值、有效 值、瞬时值、平均值；试分析这“四值” 的区别？
高中物理课件
灿若寒星整理制作
交变电流是怎样产生的
学习目标
• 1、理解交变电流的产生原理，知道中性面的特点。 （85%同学掌握）
• 2、推导交变电流的变化规律。（85%同学掌握） • 3、掌握正弦交变电流的瞬时值表达式、图象和实

鲁科版高二物理选修3-2全册课件【完整版】

鲁科版高二物理选修3-2全册课件【完整版】

第1章 电磁感应
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
导入 改变世界的线圈
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第1节 磁生电的探索
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
导入 奇异的电火花
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第1节 感应电流的方向
第2节 感应电动势与电磁感应 定律
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第3节 电磁感应定律的应用
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第2章 楞次定律和自感现象
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
导入 两种电源
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第1节 交变电流的特点
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第2节 自感
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第3节 自感现象的应用
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】源自 专题探究 电磁感应的实验与调 研
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
第3章 交变电流
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】目录
0002页 0073页 0119页 0231页 0324页 0402页 0482页 0564页 0649页 0714页 0794页 0830页 0902页 1010页
第1章 电磁感应 第1节 磁生电的探索 第3节 电磁感应定律的应用 导入 奇异的电火花 第2节 自感 专题探究 电磁感应的实验与调研 导入 两种电源 第2节 交变电流是怎样产生的 第4章 远距离输电 第1节 三相交变电流 第3节 电能的远距离传输 第5章 传感器及其应用 第1节 揭开传感器的面纱 第3节 大显身手的传感器

高中物理鲁科版选修32课件：第4章 远距离输电 4.1 三相交变电流

高中物理鲁科版选修32课件：第4章 远距离输电 4.1 三相交变电流

1.三相交流发电机 三相交流发电机的主要组成部分是 电枢线圈 和 磁极 ． 三相交流发电机可分为 旋转磁极式 和 旋转电枢式 两类．
120°
不同 正弦规律
相同
220 V
三相三线制 380 V
• 1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
针对训练 如图7为三相四线制供电线路，L1、L2和L3是完全相
同的三盏灯，都正常发光，那么( )
A．若OO′断路，则三灯熄灭
B．若OO′断路，则三灯仍正常发光
C．若OO′和AA′同时断路，则L2、L3将变暗
D．若OO′断路、灯L1短路，则L2、L3将烧坏
图7
解析 由于三相负载相同，因此即使 OO′断路，三灯也能正 常发光，A 错，B 对；对于选项 C，加在 L2、L3 上的电压均为 190 V，因此灯将变暗，C 对；对于选项 D，加在 L2、L3 上的电 压均为 380 V，因此灯将烧坏，D 对． 答案 BCD
C
2．如图8所示，将三相对称负载以星形(Y)方式接入对称三相四线 制电源，若将中线断开，则( A )A．三相负载仍能正常工作B．三相负载中的电流均为零
C．有的负载端电压过高，有的负载端电压过低
图8
D．两相负载正常工作，另一相负载不能正常工作=
解析 将三相对称负载以星形(Y)方式接入对称三相四线制电源， 若将中线断开，每相的相电压均为220 V，有电流，而且在这种情 形下，中线无电流可以省去，故选项应为A.

高中物理 第3章 第1讲 交变电流课件 鲁科版选修32

高中物理 第3章 第1讲 交变电流课件 鲁科版选修32

B．4 10V
C．15 V
D．8 5V
根据电流的热效应先计算电流的有效值．
由 0.12R×0.4×2＋0.22R×0.1×2＝I2R×12，可得流过电阻
的电流的有效值 I＝
10 25
A，再由电阻两端电压的有效
值为 U＝IR＝4 10 V 可得 B 正确．
第十页，共16页。
课堂(kètáng)讲 义
交变(jiāo biàn)电流
周期 T＝0.02 s，频率 f＝T1＝50 Hz；ω＝2Tπ100π rad/s.
第十四页，共16页。
对点练习(liànxí)
交变(jiāo biàn)电流有效值的 计算
4．是一交变电流随时间变
化的图像，求此交变电流的
有效值．
交变(jiāo biàn)电流
在一周期(T＝0.3 s)内，产生的热量 Q′＝I21Rt1＋I22Rt2＝I1m22Rt1＋I2m22Rt2=10.8R 在这一个周期内，直流电产生的热量 Q＝I2RT＝0.3I2R 由 Q＝Q′得 0.3I2R＝10.8R， 所以 I＝6 A，I′＝I＝6 A.
3．交变电流的图象
从图中可以找出正弦式交变电流的最大值 Im 和周期 T.
4．常见的交变电流的波形图
第五页，共16页。
课堂(kètáng)讲 义
交变(jiāo biàn)电流
例1 下列各图中，表示(biǎoshì)交变电流的是( )
方向随时间作周期性变化是交变电流的重要特征
第六页，共16页。
课堂(kètáng)讲 义
交变电流
(2)理解有效值重点在“等效”上，“效果”相同在定义中体现为相同电阻、相同时间
，产生相同热量，交变电流与多大的直流电“效果”相同，有效值就是多大．

2020版高中物理鲁科选修3-2课件：4.1 三相交变电流


B.I=45 A,U=380 V D.I=0,U=380 V
【解析】选D。负载使用的星形接法,相电压与线电压 的关系是U线= 3 U相,因为相电压为220 V,所以线电压 为380 V,P、Q间的电压为线电压;由于三相负载对称, 所以中性线上的电流为0。
【核心归纳】 对三相三线制星形接法的理解: (1)负载特点:这种接法一般用在负载对称的场合,如 三相电动机。 (2)中线情况:中线中无电流,可以去掉。 (3)线相关系:U线= 3 U相。
③相邻两相间有相同的相位差。
(2)不同量:相位及达到最大值(或零值)的时刻。
【过关训练】 1.(多选)下列关于三相交流发电机的说法正确的是
() A.三相交流发电机与单相交流发电机一样,主要组成部 分是电枢线圈和磁极 B.三相交流发电机可分为旋转磁极式和旋转电枢式两 类
C.三相交流发电机发出三相交变电流,但只能使用其中 一相交变电流 D.三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机,分 别单独向外传送三组单相交变电流
第4章 远距离输电 第1节 三相交变电流
一、三相交流发电机
1.三相交流电: 为了提高发电效率,通常在一个发电机中安装三组独立 的互成_1_2_0_°__角的线圈。一台发电机将同时生产出 _三__相__独__立__的交变电流,称为三相交变电流,俗称三相交 流电。
2.三相交流发电机:
定义 同时产生_三__相__独__立__的交变电流的发电机 组成 _电__枢__线__圈__和磁极
火线的电势高。
()
(4)三相交流发电机的三个线圈的每一个线圈都可以单
独向外供电。
()
(5)三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达
到最大值。
()
提示:(1)√。照明电路中火线与零线间的电压为 220 V。 (2)×。照明电路中电流大小和方向都是周期性变化的, 时而由火线流入、零线流出,时而由火线流出、零线流 入。开关接在火线上,断开开关使用电器脱离火线,避免 检修时接触火线触电。

(鲁科版)物理选修3-2课件：第4章-第1节-三相交变电流

LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
第1节
三相交变电流
教师用书独具演示
●课标要求
教 学 方 案 设 计
(一)知识与技能 1．知道三相交变电流是如何产生的． 2． 知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势最大值
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教பைடு நூலகம்学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
和周期都相同，但它们不是同时达到最大值(或零)． 3．知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线 电压及相电压．
菜 单 课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
(二)过程与方法 1．理解三相交变电流的产生及其规律． 2．会用电表判定火线和零线，同时培养学生理论联系实
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教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●教学流程设计
教 学 方 案 设 计

鲁科版高中物理选修3-2：三相交变电流_课件1(2)


线电流(火线上的电流)：
IA 、IB 、IC
星形接法特点
iA
A
* 相电流=线电流 N
iN
Z iAN
IIICBA

IIICBANNN
C B
Z
iC
iB
iCN Z
iBN
IN : 零线电流
Il Ip
IN IAN IBN ICN
*负载两端的电压等于电源的相电压
U AB
IA
A
U CA U BC
U AN IN
UCN IC U BN IB
Z
IAN
Z
N IBN
C ICN Z
B
IA

IAN
U AN Z
IB

IBN
U BN Z
IC
ICN
U CN Z
负载不对称时, 各相单独计算. 零线电流不为零
A
IA
N IN B IB
C
中线（零线）：N
(2) 三相电源星形接法的两组电压
e 相电压：火线对零线间的电压。
uAN eA uBN eB
c
uCN eC
e eC A
eB
uAN
uBN uCN
A
N B C
U CN
120
三个相电压是对称的
120 120
U BN
U AN
线电压：火线间的电压。
u AB uBC
三相交变电流及负载的连接
火线 零线
U相 U线
星形连接
在我国日常电路中：U相=220V，U线=380V
三相交变电流及负载的连接
U线
U相
三角形连接
U线= U相

高二物理鲁科版选修3～2课件4.1 三相交变电流


答案:ABC
探究一
探究二
反思
三相交变电流的产生原理和单相交变电流的产生原理是一样的,都是利用了电 磁感应现象,只是三相交变电流是由三个线圈产生的。由于位置关系,它们达到最 大值的时刻是不同的。
探究一
探究二
探究二电源与负载的连接方式
问题导引 如图所示为负载和发电机线圈间的连接,试分析这是什么接法,为什么?
A.三相交流发电机的三个线圈产生的交变电动势有相同的周期和最大值 B.三相交流发电机的三个线圈的每一个线圈都可以单独向外供电 C.三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达到最大值 D.三相交流发电机线圈采用星形连接时,负载也必须采用星形连接 解析:三相交流发电机的三个线圈产生的电动势具有相同的周期和最大值,但相 位并不同,即不同时达到最大值,每个线圈都可以单独向外供电,发电线圈采用星形 接法时,负载既可采用星形接法,也可以采用三角形接法,选项A、B、C正确。
第4章
远距离输电
第1节
三相交变电流
学习目标 1.了解三相交流 发电机的构造。 2.了解三相交变电流 的产生及特点。 3.知道三相交变电源 与负载的连接方式及 线电压与相电压的关 系。
思维脉络
1
2
3
1.三相交流发电机 (1)三相交变电流:能同时生产出三相独立的交变电流。
组成: 电枢线圈和磁极 旋转磁极式 按转动部分 (2)三相交流发电机 种类 按能量转化 旋转电枢式 水轮发电机 汽轮发电机
提示这是三相四线制接法。由图知发电机的三个线圈和负载的末端用一条导 线连接。
探究一
探究二
名师精讲 1.三相四线制星形接法 三相四线制星形接法(符号是Y),如图所示。
(1)电源相电压:每个线圈两端点间的电压相等,UAN=UBN=UCN。 输电线线电压:两条火线间电压相等,UAC=UAB=UBC。对于星形连接,U线= (2)负载相电流指流过每相负载的电流。 当各负载相同时,IA'N'=IB'N'=IC'N',如果负载不相同,则相电流就不相等。输电线线 电流(IAA'、IBB'、ICC')指流过每根输电线的电流,显然I线=I相。
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接地线，与用电器外壳相连．
要点探究讲练互动
要点一 三相交变电流的产生及特点 学案导引 1.3 个绕组产生的交变电流都按相同的规律
变化吗？
2.3 个绕组产生的交变电流能否同时达到最
大值？
1.三相交流发电机的构造特点
如图，三相交流发电机内装有三个完全相同
的线圈，三个线圈平面互成120°角放置在
同一磁场中．小功率发电机可以采用旋转电 枢式，大功率发电机采用旋转磁极式．
新知初探自学导引
一、三相交流发电机 交变电流 的 3相 独立的_________ 1.定义：能同时生产出_____ 发电机． 电枢线圈 和_____ 磁极 ． 2.主要组成：___________ 3.分类
磁极 式——适用于较大输出功率 （ 1）旋转_____ 电枢 式——适用于较小输出功率 （ 2）旋转_____
2.三相交变电流的产生：以旋转磁极式发电 机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定 子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个 线圈相同，三个线圈平面在空间互成120°
角．故能产生三相交变电流．
3.三相交变电流的特点 (1)3 个绕组的转速相同，每个线圈中产生的 感应电动势的最大值和周期均相同，而且均 按正弦或余弦规律变化． (2)达到最大值的时刻不同 .3 个线圈在空间互 成 120°角， 它们达到峰值或零值的时间依次 T 落后 . 3
周期相同，并且都按____ 正弦规律做周期性变化 . ____ 1 落后 个周期 ． 但达到峰值 (或零)的时间依次____________ 3
想一想 2．三个绕组产生的交变电动势的最大值如何 求？有效值呢？
提示：电动势最大值 Em＝NBSω ，有效值 E Em NBSω ＝ ＝ . 2 2
三、电源与负载的连接方式 1.三相四线制：将发电机三相绕组的3个接头
第4章
远距离输电
第4章
远距离输电
第1节 三相交变电流
目标导航
1.了解三相交流发电机的构造. 2.知道三相交变电流是如何产生的. 3.知道产生三相交变电流的三个线圈中的 电动势最大值和周期都相同，但它们不是
同时达 , 到最大值（或零） . 理解三相交变
电流及其产生规律.（难点） 4.知道什么是星形连接、三角形连接、零 线、火线、线电压及相电压.（重点）
U______ 相 压与相电压的关系：U线3 ＝ ．
2.三相三线制：如果三相负载完全对称，则 电流 为零，此时取消中性线 通过中性线的______ 也不影响三相电的工作，三相四线制就变成 了三相三线制．
想一想 3 ．家中常看到三孔插座，是不是这种插座 接的是三相交变电流？ 提示：不是．这三个插孔的下边两个中有一 个接火线，一个接零线，最上边那个插孔是
连在一起，引出一个公共接头N，这样，电
源的输出引线共有4根，从A、B、C引出三 相线 根导线叫做 _____，也叫端线，俗称火 线．从公共接头N引出的导线叫做中性线， 三相四线 简称中线(或零线)．这种连接方式叫做
__________制．这种接法又叫做三相电源的
星形接法．
相线 与 该接法可以对用户提供两种电压，______ 中性线 间的电压叫做相电压，通常用于 ________ 相线 相线 生活用电； _____与 _____间的电压叫做线 电压,通常为工农业生产中的动力电压．线电
【思路点拨】 析： 解答本题时可按以下思路分
发电机的 三相绕组 三相交变 → → 结构特点 如何分布 电流特点
【精讲精析】
三个绕组匝数相同，绕向相
同，互成 120°，所以每个绕组产生的电动 势最大值相同，周期频率相同，但瞬时值不 同，到达最大值的时间依次落后T/3，B对，
A、C、D错．
【答案】 B
例1
下列关于三相交变电流的产生原理的 )
说法中正确的是(
A．发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向,
互成60° B ．在转动过程中，每个绕组产生的感应电 动势的最大值和周期都相同 C ．在转动过程中，某时刻每个绕组产生的 感应电动势的瞬时值相同
ห้องสมุดไป่ตู้
D．在转动过程中，每个绕组独立产生的感应 电动势的瞬时值、最大值、周期都不相同
变式训练 1.对于三相交流发电机的以下说法中正确的 是( 发电机 B．三相交流发电机中，三个线圈互成 120° 1 夹角，它们达到零值和峰值的时间依次落后 6 个周期 ) A． 三个单相交流发电机就组成一个三相交流
C．三相交流发电机的三个线圈是完全相同 的，它们产生三个瞬时值完全相同的交变 电动势 D．三相交流发电机的三个线圈是完全相同
(3)表达式：以 AX 绕组通过中性面开始计时， AX、 BY、 CZ 中产生的感应电动势分别是 eA 2 ＝ Emsin ω t ， eB ＝ Emsin ω t－3π ， eC ＝ 4 Emsin ωt－ 3π . (4)图象：如图所示．
特别提醒： (1)3 个交变电动势最大值、有效 值、周期、频率都相同． T (2)到达最大值的时刻依次相差 ； 瞬时电流之 3 和为零．
的，它们产生三个峰值和周期都相同的交
变电动势
解析：选 D.在一个发电机中安装 3 组独立的 互成 120°角的线圈， 这样的发电机是三相交 流发电机，A 错；B 项中，达到零值和峰值的 1 1 时间依次落后 个周期，而不是 个周期， B 3 6 错；三相交流发电机产生的交变电动势的瞬 时值不相同， C 错；因三个线圈完全相同， 且转动角速度 ω 相同，周期相同，最大值 Em ＝ nBSω 相同， D 对．
要点二
电源与负载的连接方式
学案导引 1.有人说线电压与相电压其实是一样的，对 吗？ 2.在电源与负载的星形连接中必须使用中性 线吗？
1.三相交变电源的星形接法 (1)定义：如图所示，将三相绕组的X、Y、
想一想 1 ．在三相交流发电机中，有两个线圈发生 了故障，第三个线圈还能不能正常工作？为 什么？ 提示：能．因为三个线圈是相互独立的，相 当于三个独立的单相交流发电机．
二、三相交变电流的产生 1.三个绕组具有相同的 _____ 相互成 匝数 和_____ 绕向 ，
120°角． ______ 最大值 和 2.三个绕组产生的感应电动势的 ________