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秦曾煌《电工学

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第5章三相电路

5.1复习笔记

一、三相电压

1．三相电压的产生

（1）工作原理：动磁生电。

（2）结构：图5-1所示是三相交流发电机的原理图，它的主要组成部分是电枢和磁极。

（3）定子包含：①铁芯，作为导磁路经

②三相绕组，匝数相同，空间排列互差120。

（4）转子：直流励磁的电磁铁。

图5-1三相交流发电机的原理图

图5-2每相电枢绕组

选择合适的极面形状和励磁绕组的布置情况，可使空气隙中的磁感应强度按正弦规律分

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布。当转子由原动机带动，并以匀速按顺时针方向转动时，则每相绕组依次切割磁通，产生

感应电动势；因而在U

1U

2，V

1V

2，W

1W

2三相绕组上得到频率相同、幅值相等、相位互差

120°的三相对称正弦电压，它们分别为u

1，u

2，u

3。

2．三相电压的瞬时表达式

以u1为参考正弦量，则

也可用相量表示

3．相量图和波形图

如图5-3所示。

图5-3表示三相电压的相量图和正弦波形（1）对称三相电动势

显然，三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零，即

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三相对称电动势特征：频率相同、幅值相等、相位互差120°，并且也满足上式。

（2）相序

三相交流电压出现正幅值（或相应零值）的顺序称为相序。在此，相序是U

1→V

1→W

1。

4．三相电源的星形联结

（1）三相源的星形联结方式

发电机三相绕组的接法通常如图5-4所示，即将三个末端连在一起，这一连接点称为

中性点或零点，用N表示。这种连接方法称为星形联结。

从中性点引出的导线称为中性线或零线。从始端U

1，V

1，W

1引出的三根导线L

1，L

2．L

3

称为相线或端线。俗称火线。相序也可以是L

1→L

2→L3。

图5-4发电机的星形联结

在图5-4中，每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为相电压，

其有效值用U

1，U

2，U

3或一般地用U

P表示。

而任意两始端间的电压，亦即两相线间的电压，称为线电压，其有效值用U

12，U

23，

U

31或一般地用U

L表示。相电压和线电压的参考方向如图中所示。

（2）线电压与相电压的关系

当发电机的绕组连成星形时，相电压和线电压显然是不相等的。根据图5-4上的参考

方向，它们的关系是

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或用相量表示

图5-5所示是它们的相量图。作相量图时，先作出相电压

1U，

2U，

3U而后分别作出

线电压

12U，

23U，

31U可见线电压也是频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相对称

电压，在相位上比相应的相电压超前30°。

图5-5发电机绕组星形联结时，相电压和线电压的相量图至于线电压和相电压在大小上的关系，也很容易从相量图上得出

发电机（或变压器）的绕组连成星形时，可引出四根导线（三相四线制），这样就有可

能给予负载两种电压。通常在低压配电系统中相电压为220V，线电压为

当发电机（或变压器）的绕组连成星形时，不一定都引出中性线。

二、负载星形联结的三相电路

1．分析方法

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分析三相电路和分析单相电路一样：

（1）画出电路图；

（2）标出电压和电流的参考方向；

（3）应用电路的基本定律找出电压和电流之间的关系；

（4）确定三相功率。

2．三相负载

（1）三相负载：需三相电源同时供电，如三相电动机等。

三相电动机的三个接线端总是与电源的三根相线相连。但电动机本身的三相绕组可以连

成星形或三角形。它的连接方法在铭牌上标出，例如380VY形联结或380VΔ形联结。

（2）三相电路中负载的连接方法有两种——星形联结和三角形联结。负载如何连接，

应视其额定电压而定。

（3）三相负载的连接原则：

①电源提供的电压＝负载的额定电压；

②单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。

3．连接形式

负载星形联结的三相四线制电路一般可用图5-6所示的电路表示。每相负载的阻抗模

分别为|Z

1|，|Z

2|和|Z3|。电压和电流的参考方向都已在图中标出。

图5-6负载星形联结的三相四线制电路

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www.100xuexi.com4．负载星形连接的计算

（1）在负载为星形联结时，相电流＝线电流，即

对三相电路应该一相一相计算。

设电源相电压

1U为参考正弦量，则得

（2）电源相电压＝每相负载电压，如图5-6所示。于是每相负载中的电流可分别求出，即式中，每相负载中电流的有效值分别为

各相负载的电压与电流之间的相位差分别为

（3）中性线中的电流可以按照图5-6中所选定的参考方向，应用基尔霍夫电流定律得

出，即

（4）负载端线电压＝电源线电压

（5）负载Y联结带中性线时，可将各相分别看作单相电路计算。

（6）相量图

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图 1: 习题1.5.1图

I1 = −4A

U1 = 140V

U4 = −80V

I2 = 6A

U2 = −90V U5 =

30V

I3 = 10A

U3 = 60V 电工学 秦曾煌 课后答案 全解 doc格式

1 电路的基本概念与定律

1.5 电源有载工作、开路与短路

1.5.1

在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知

1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？

3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？

[解]:

2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3 P1 = U1I1 = 140 × (−4)W = −560W P2 = U2I2 = (−90) × 6W =

−540W P3 = U3I3 = 60 × 10W =

600W

P4 = U4I1 = (−80) × (−4)W =

320W P5 = U5I2 = 30 × 6W = 180W

P1

+

P2

=

113

00W

负载取用功率 P = P3 + P4 + P5 = 1100W

两者平衡

电 源 发 出 功 率 PE

=

1.5.2

在图2中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端 电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 4

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出

图 2: 习题1.5.2图

−I1 + I2 − I3 =

0

−3 + 1 − I3 =

0

可求得I3 = −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得

U3 = (30 + 10 × 103 × 3 × 10−3 )V =

60V

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1 / 30 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第18章 直流稳压电源 一、练习与思考详解 18.1.1 在图18-1所示的单相桥式整流电路中，如果（1）D3接反，（2）因过电压D3被击穿短路，（3）D3断开，试分别说明上述三种情况下其后果如何?（4）若将四个二极管都反接，又将如何? 图18-1 解：如图18-1所示：（1）D3接反： ①电源的正半周，因D3接反而不通。 ②电源的负半周，D3和D4将电源短路，后果是烧毁这两只二极管，电源也有被烧的可能。 （2）D3短路： ①电源的正半周，电路可进行半波整流。 ②电源的负半周，D3和D4将电源短路，后果是D4被烧毁，电源也有被烧的可能。 （3）D3断路： ①电源的正半周，电路不通。 ②电源的负半周，电路可进行半波整流。 （4）四个二极管都接反： ①电源的正半周，D4和D2导通，电路可进行半波整流。

2 / 30 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 ②电源的负半周，D3和D1导通，电路可进行半波整流。 总之，若四个二极管都接反整流电路同样可以工作，只是整流电流的方向发生改变，整流电压uO的方向也改变了，方向相反。 18.1.2 如果要求某一单相桥式整流电路的输出直流电压UO为36V，直流电流IO为1.5A，试选用合适的二极管。 解：此题关键在于理解输出直流电压UO和变压器二次侧电压U2之间的关系。 根据UO＝0.9U2，可得 又因 可选用2CZ55C型二极管，其UDRM＝100V，ID＝1A。 二、习题详解 A选择题 18.1.1 在教材图18-1的单相半波整流电路中，u＝141sinωtV，整流电压平均值UO为（ ）。 （1）63.45V （2）45V

3 / 30 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （3）90V 图18-1 【答案】2 【解析】u＝141sinωtV的有效值为U＝100V，所以整流电压平均值UO为UO＝0.45U＝45V 18.1.2 在教材图18-2的单相桥式整流电路中，u＝141sinωtV，若有一个二极管断开，整流电压平均值UO为（ ）。 （1）63.45V （2）45V （3）90V 图18-2 【答案】2 【解析】若有一个二极管断开，则此电路为半波整流电路。

电工学秦曾煌第七版上册课后答案

电工学秦曾煌第七版上册课后答案

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【篇一：电工学第七版课后答案_秦曾煌 第二章习题解答_2】

2-3 试用叠加原理重解题2-2.

2-4再用戴维宁定理求题2-2中i3。

【篇二：电工学(电子技术)课后答案秦曾煌】

大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系

晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：

ic??ib

ie?ib?ic?(1??)ib

icib

icib

3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线：

晶体管的输入特性曲线反映了当uce等于某个电压时，ib和ube之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现ib，且ib随ube线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线：

ic随uce变化的关系曲线。 晶体管的输出特性曲线反映当ib为某个值时，在不同的ib下，

输出特性曲线是一组曲线。ib=0以下区域为截止区，当uce比较小的区域为饱和区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域：

晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，ic=?ib，ic与ib成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。

晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时，ib=0，ic=iceo。

晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即uce很小时，晶体管工作在饱和区。此时，ic虽然很大，但ic??ib。即晶体管处于失控状态，集电极电流ic不受输入基极电流ib的控制。 14．3 典型例题

例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电

路的输出电压值。设二极管导通电压ud=0.7v。

256

10v

(a)(b)

d1

电工学简明教程 第二版 秦曾煌

电工学简明教程 第二版 秦曾煌

标题： 1. 字符串连接

时 限： 1000 ms

内存限制： 10000 K

总时限： 3000 ms

描述： 由键盘任意输入两串字符，不用库函数strcat，连接将两串字符。

输入： 两串字符

输出： 连接将两串字符

输入样例： abc

def

输出样例： abcdef

提示： 1. 可用gets()输入字符串。

2. 可用puts()输出字符串。

来源：

实验题目(共8题, 第2题)

标题： 2. 简单加密程序

时 限： 1000 ms

内存限制： 10000 K

总时限： 3000 ms

描述： 由键盘任意输入一串字符，对其进行加密，加密原则为：如果为字母，将其循环右移2个字母，其他字符保持不变。

输入： 一串字符

输出： 加密后的字符串

输入样例： abl2CDxyz

输出样例： cdl2EFzab

提示： 1. 可用gets()和puts()输入输出字符串。

2. 利用ASCII码运算进行加密。

来源：

实验题目(共8题, 第3题)

标题： 3. 矩阵对角线元素求和

时 限： 1000 ms

内存限制： 10000 K

总时限： 3000 ms

描述： 输入一个5×5的数组，分别求其主对角线和辅对角线上元素之和。

输入： 5×5的数组

输出： 主对角线和辅对角线上元素之和

输入样例： 1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

16 17 18 19 20

21 22 23 24 25

输出样例： 65 65

提示： 主对角线为从矩阵的左上角至右下角的连线，在数组中即指行列下标相同的元素，辅对角线为从矩阵的右上角至左下角的连线，这些元素的下标之间也可用相应的表达式表达。

来源：

实验题目(共8题, 第4题)

标题： 4. 数据顺序调整

时 限： 1000 ms

内存限制： 10000 K

总时限： 3000 ms