電工電子技術(shù)第三版全套可編輯PPT課件目錄第1章直流電路第2章線性電路的暫態(tài)分析第3章正弦交流電路第4章三相交流電路及其應(yīng)用第5章磁路與變壓器第6章交流電動(dòng)機(jī)及其控制第7章放大器基礎(chǔ)第8章集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用第9章

直流電源第10章門電路和組合邏輯電路第11章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路第12章技能實(shí)訓(xùn)第1章直流電路本章知識(shí)點(diǎn)1．了解電路模型及理想電路元件的意義。2．理解電壓與電流參考方向的意義。3．掌握電路的基本定律并能正確應(yīng)用。4．了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義。5．理解實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換。6．掌握支路電流法、疊加原理和戴維南定理等電路的基本分析方法。1.1電路的基本概念1.1.1電路的組成與功能圖1-1所示的是一個(gè)最簡單的實(shí)際電路——手電筒電路,它由電池、燈泡、開關(guān)及連接導(dǎo)線組成。電源（如電池）、負(fù)載（如燈泡）、導(dǎo)線和控制設(shè)備（如開關(guān)及連接導(dǎo)線）是電路的基本組成部分。1.1電路的基本概念1.1.2電路模型在進(jìn)行電路的分析和計(jì)算中，如果要考慮一個(gè)器件所有的電磁性質(zhì)則將是十分困難的。為此，對(duì)于組成實(shí)際電路的各種器件，我們忽略其次要因素，只抓住其主要電磁特性，把工程實(shí)際中的各種設(shè)備和電路元件用有限的幾個(gè)理想化的電路元件來表示。圖1-2即為圖1-1的電路模型。用特定的符號(hào)表示實(shí)際電路元件而連接成的圖形叫做電路圖。1.2電路的基本物理量1.2.1電流在物理中已經(jīng)講述過，電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的實(shí)際方向一般是指正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。電流的大小通常用電流強(qiáng)度來表示，電流強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流強(qiáng)度習(xí)慣上簡稱為電流。電流主要分為兩類：一類為恒定電流，另一類為交流電流。對(duì)于直流電流，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是恒定不變的，其電流強(qiáng)度為：1.2電路的基本物理量1.2.1電流對(duì)于交流電流，若假設(shè)在一很小的時(shí)間間隔dt內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為dq，則該瞬間電流強(qiáng)度為電流的單位是安培，SI符號(hào)為A。1.2電路的基本物理量1.2.1電流在分析比較復(fù)雜的電路時(shí)，某一段電路中電流的實(shí)際方向很難立即判斷出來，有時(shí)電流的實(shí)際方向還會(huì)不斷改變，因此在電路中很難標(biāo)明電流的實(shí)際方向。為了分析方便，我們引入電流的“參考方向”這一概念。在一段電路或一個(gè)電路元件中，事先任意假設(shè)的一個(gè)電流方向稱為電流的參考方向。電流的參考方向可以任意假設(shè)，但電流的實(shí)際方向是客觀存在的，因此，所假設(shè)的電流參考方向并不一定就是電流的實(shí)際方向。1.2電路的基本物理量1.2.1電流當(dāng)i>0時(shí)，電流的實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向一致；當(dāng)i<0時(shí)，電流的實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。圖1-3電流的參考方向與實(shí)際方向(a)i>0；(b)i<01.2電路的基本物理量1.2.1電流例1-1如圖1-4所示，電路上電流的參考方向已選定。試指出各電流的實(shí)際方向。解：圖1-4（a）中，I>0,表明I的實(shí)際方向與參考方向相同，電流I由a流向b，大小為2A。圖1-4（b）中，I<0,表明I的實(shí)際方向與參考方向相反，電流I由a流向b，大小為2A。圖1-4例1-1圖1.2電路的基本物理量1.2.2電壓及其參考方向在物理中已經(jīng)講述過，直流電路中a、b兩點(diǎn)間電壓的大小等于電場力把單位正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功。電壓的實(shí)際方向就是正電荷在電場中受電場力作用移動(dòng)的方向。在直流電路中，電壓為一恒定值，用U表示，即在變動(dòng)電流電路中，電壓為一變值，用u表示，即電壓的單位是伏特（volt），簡稱伏，SI符號(hào)為V1.2電路的基本物理量1.2.2電壓及其參考方向在電路分析中，也需要指定電壓的參考方向。電壓的參考方向一般用“＋”、“－”極性表示（電壓參考方向由“＋”極性指向“－”極性），如圖1-5所示圖1-5電壓的參考方向表示法1.2電路的基本物理量1.2.2電壓及其參考方向當(dāng)然，電壓的參考方向也可用實(shí)線箭頭或雙下標(biāo)uab（電壓參考方向由a點(diǎn)指向b點(diǎn)）表示。當(dāng)u>0，即電壓值為正時(shí)，電壓的實(shí)際方向與它的參考方向一致；反之，當(dāng)u<0，即電壓值為負(fù)時(shí)，電壓的實(shí)際方向與它的參考方向相反。圖1-6電壓的參考方向與實(shí)際方向1.2電路的基本物理量1.2.2電壓及其參考方向在電路分析中，電流的參考方向和電壓的參考方向都可以各自獨(dú)立地任意假設(shè)。但為了分析問題的方便，對(duì)一段電路或一個(gè)元件，通常采用關(guān)聯(lián)參考方向，即電壓的參考方向與電流的參考方向是一致的。電流從標(biāo)電壓“＋”極性的一端流入，并從標(biāo)電壓“—”極性的另一端流出，如圖1-7所示。圖1-7電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向1.2電路的基本物理量1.2.2電壓及其參考方向例1-2如圖1-8所示，電路上電壓的參考方向已選定。試指出各電壓的實(shí)際方向。解：圖1-8（a）中，U>0,U的實(shí)際方向與參考方向相同，電壓U由a指向b，大小為10V。圖1-8（b）中，U<0,U的實(shí)際方向與參考方向相反，電壓U由b指向a，大小為10V。圖1-8例1-2圖1631.2電路的基本物理量1.2.3電位和電動(dòng)勢1．電位定義：電場力把單位正電荷從電路中某點(diǎn)移到參考點(diǎn)所做的功稱為該點(diǎn)的電位，用大寫字母V表示。在電路中，要求得某點(diǎn)的電位值，必須在電路中選擇一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，這個(gè)參考點(diǎn)叫零電位點(diǎn)。在電工技術(shù)中，為了工作安全，通常把電路的某一點(diǎn)與大地連接，稱為接地。這時(shí)，電路的接地點(diǎn)就是電位等于零的參考點(diǎn)。它是分析線路中其余各點(diǎn)電位高低的比較標(biāo)準(zhǔn)，用符號(hào)“⊥”表示。1.2電路的基本物理量1.2.3電位和電動(dòng)勢2．電動(dòng)勢電源力將單位正電荷從電源的負(fù)極移到電源的正極所做的功，稱為電源的電動(dòng)勢。在直流電路中，電動(dòng)勢用字母E（或US）表示電動(dòng)勢E可表示為：電源電動(dòng)勢的正方向規(guī)定從電源的負(fù)極指向正極。1.2電路的基本物理量1.2.4電功率與電能1.功率電路吸收（或消耗）的功率等于單位時(shí)間內(nèi)電路吸收（或消耗）的能量。由此可定義在直流電路中，電流、電壓均為恒定量,故

P＝UI

1.2電路的基本物理量1.2.4電功率與電能1.功率電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向，計(jì)算的功率為電路吸收（或消耗）的功率。當(dāng)某段電路上電流和電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，這段電路吸收（或消耗）的功率為

p=－ui

或

P＝－UI

在SI中，功率的單位為瓦特（Watt），簡稱瓦，SI符號(hào)為W。1.2電路的基本物理量1.2.4電功率與電能例1-3試求圖1-9中元件的功率。解：（a）電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向，故元件吸收的功率為P＝UI＝6×2=12W此時(shí)元件吸收（或消耗）的功率為12W。（b）電流和電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向，故元件吸收的功率為P＝-UI＝-6×2=-12W此時(shí)元件輸出（或提供）的功率為12W。（c）電流和電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向，故元件吸收的功率為P＝-UI＝-（-2）×2=4W此時(shí)元件吸收（或消耗）的功率為4W。圖1-9例1-3圖1.2電路的基本物理量1.2.4電功率與電能2．電能從t0到t的時(shí)間內(nèi)，元件吸收的電能可根據(jù)電壓的定義（a、b兩點(diǎn)的電壓在量值上等于電場力將單位正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)所做的功）求得，即在直流電路中，電流、電壓均為恒定量，在0～t段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能為

W＝UIt＝Pt

1.3電路的基本元件1.3.1電阻元件1.電阻與電阻元件電阻用符號(hào)R表示，其SI單位為歐姆（Ω）。電阻的十進(jìn)倍數(shù)單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）等。電阻元件是一種對(duì)電流有“阻礙”作用的耗能元件。2.電導(dǎo)電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用符號(hào)G表示，即電導(dǎo)的單位是西門子，簡稱西，其SI符號(hào)為S。1.3電路的基本元件1.3.1電阻元件3.電阻元件的伏安特性――歐姆定律電阻元件作為一種理想電路元件，在電路圖中的圖形符號(hào)如圖1-11所示。電阻的大小與材料有關(guān)，而與電壓、電流無關(guān)。若給電阻通以電流i，這時(shí)電阻兩端會(huì)產(chǎn)生一定的電壓u，電壓u與電流i的比值為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是電阻R，即，這也就是物理中介紹過的歐姆定律，其表達(dá)式可表示為圖1-10電阻1.3電路的基本元件1.3.1電阻元件3.電阻元件的伏安特性――歐姆定律電阻元件作為一種理想電路元件，在電路圖中的圖形符號(hào)如圖1-10所示。電阻的大小與材料有關(guān)，而與電壓、電流無關(guān)。若給電阻通以電流i，這時(shí)電阻兩端會(huì)產(chǎn)生一定的電壓u，電壓u與電流i的比值為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是電阻R，即

，這也就是物理中介紹過的歐姆定律，其表達(dá)式可表示為圖1-10電阻1.3電路的基本元件1.3.1電阻元件3.電阻元件的伏安特性――歐姆定律值得說明的是，式（1-12）是在電壓u與電流i為關(guān)聯(lián)參考方向下成立的。若u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向，則歐姆定律表示為1.3電路的基本元件1.3.2電容元件1．電容與電容元件電容器是一種能儲(chǔ)存電場能量的元件。電容元件的特性由兩個(gè)極板上所加的電壓u和極板上儲(chǔ)存電荷q的來表征。電容量C的定義是：升高單位電壓極板所能容納的電荷，即1.3電路的基本元件1.3.2電容元件2．電容元件的電壓與電流關(guān)系當(dāng)u、i為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)圖1-13電容元件當(dāng)u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，有1.3電路的基本元件1.3.2電容元件3．電容元件儲(chǔ)存的能量在電壓、電流關(guān)聯(lián)參考方向下，任一時(shí)刻電容元件吸收的瞬時(shí)功率為t=0時(shí)，u（0）=0，則從0~t到時(shí)間內(nèi)，電容元件吸收的能量為即1.3電路的基本元件1.3.3電感元件1．電感與電感元件電感元件是理想化的電路元件，它是實(shí)際電路中儲(chǔ)存磁場能量這一物理性質(zhì)的科學(xué)抽象。當(dāng)忽略電感器的導(dǎo)線電阻時(shí)，電感器就成為理想化的電感元件，簡稱電感。此時(shí)，磁鏈與電流的關(guān)系為式中L稱為電感元件的電感或自感，Ψ的單位是韋伯（Wb）1.3電路的基本元件1.3.3電感元件2．電感元件的電壓電流關(guān)系當(dāng)自感電動(dòng)勢和自感磁通的參考方向符合右手螺旋關(guān)系（即關(guān)聯(lián)參考方向）時(shí)，有因?yàn)棣放ci在關(guān)聯(lián)參考方向（滿足右手螺旋關(guān)系）下，滿足關(guān)系式Ψ=Li，所以通常選擇電感元件上電流、自感電動(dòng)勢、電壓三者為關(guān)聯(lián)參考方向，于是有1.3電路的基本元件1.3.4電壓源1.理想電壓源常見的電壓源有交流電壓源和直流電壓源。電壓源的圖形符號(hào)如圖1-15所示。電壓源具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：1)電壓源對(duì)外提供的電壓總保持定值US或者是給定的時(shí)間函數(shù)us(t)，不會(huì)因所接的外電路不同而改變。2)通過電壓源的電流的大小由外電路決定，隨外接電路的不同而不同。圖1-15電壓源的圖形符號(hào)1.3電路的基本元件1.3.4電壓源2.實(shí)際電壓源理想電壓源是一種理想元件,一般實(shí)際電源的端電壓會(huì)隨著電流的變化而變化。例如，當(dāng)干電池接上負(fù)載后,通過電壓表來測量電池兩端的電壓,發(fā)現(xiàn)其電壓會(huì)逐漸降低,這是由于電池內(nèi)部有電阻的緣故。一個(gè)實(shí)際電源，我們可以用一個(gè)電壓源US與內(nèi)阻RS的串聯(lián)組合來表示,這個(gè)模型稱為實(shí)際電源的電壓源模型,見圖1-17（a）。圖1-17實(shí)際電源的電壓源模型及伏安特性1.3電路的基本元件1.3.4電壓源2.實(shí)際電壓源當(dāng)實(shí)際電壓源與外部電路接通后，見圖1-17（b），實(shí)際電壓源的端電壓U為

U=US

-IRS

1.3電路的基本元件1.3.5電流源1．理想電流源理想電流源簡稱為電流源。電流源是這樣一種理想二端元件：電流源發(fā)出的電流總可以按照給定的規(guī)律變化而與其端電壓無關(guān)。電流源的圖形符號(hào)及直流伏安特性如圖1-18所示。圖1-18電流源的圖形符號(hào)及其伏安特性(a)電流源的符號(hào)(b)電流源的伏安特性性電流源有以下兩個(gè)特點(diǎn)：1)電流源向外電路提供的電流總保持定值IS或者是給定的時(shí)間函is(t)，不會(huì)因所接的外電路不同而改變。2)電流源的端電壓的大小由外電路決定，隨外接電路的不同而不同。1.3電路的基本元件1.3.5電流源2．實(shí)際電流源理想電流源也是一種理想元件,一般實(shí)際電源的輸出電流是隨著端電壓的變化而變化的。實(shí)際電源可以用一個(gè)理想電流源IS和內(nèi)阻RS/相并聯(lián)的模型來表示,這個(gè)模型稱為實(shí)際電源的電流源模型,如圖1-19(a)所示。圖1-19實(shí)際電源的電流源模型及伏安特性當(dāng)實(shí)際電流源與外部電路相連時(shí)，實(shí)際電流源的輸出電流I為實(shí)際電流源的伏安特性見圖1-19（b）。1.3電路的基本元件1.3.5電流源2．實(shí)際電流源例1.8計(jì)算圖1-20所示電路中電流源的端電壓U1,5Ω電阻兩端的電壓U2和電壓源、電流源、電阻的功率P1，P2，P3。解：電壓源的電流、電壓選擇為關(guān)聯(lián)參考方向,所以U2=5×2=10VU1=U2+U3=10+3=13V電壓源的電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向,所以P1=2×3=6W(吸收)電流源的電壓、電流為非關(guān)聯(lián)參考方向,所以P2=–13×2=–26W(輸出)電阻的電流、電壓選擇為關(guān)聯(lián)參考方向,所以P3=10×2=20W(吸收)圖1-20例1-81.4電路的工作狀態(tài)1.4.1電路的開路工作狀態(tài)開路是指電源與負(fù)載沒有構(gòu)成閉合路徑。1.4.2電路的短路工作狀態(tài)短路是指電源未經(jīng)負(fù)載而直接通過導(dǎo)線接成閉合路徑。電源短路時(shí)，流過燈泡的電流為零，又因?yàn)殡娫磧?nèi)阻一般都很小，所以短路電流很大，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)燒毀電源，因此，應(yīng)盡量避免。1.4.3電路的有載工作狀態(tài)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電源與負(fù)載構(gòu)成閉合通路，電路便處于有載工作狀態(tài)。1.4電路的工作狀態(tài)1.4.4電氣設(shè)備的額定值各種電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，所允許通過的電流、所承受的電壓以及所輸入或輸出的功率，都有一定的限額，若超過這個(gè)限額，設(shè)備會(huì)遭到損毀或縮短使用壽命。額定值的項(xiàng)目很多，主要包括額定電流、額定電壓以及額定功率等，分別用IN、UN和PN表示，通常都標(biāo)在設(shè)備的銘牌或外殼上。各種電氣設(shè)備都應(yīng)在額定狀態(tài)下運(yùn)行，通常把工作電流超過額定值時(shí)的情況叫做超載或過載；把工作電流低于額定值時(shí)的情況叫輕載或欠載；工作電流等于額定電流時(shí)則稱為滿載。1.5基爾霍夫定律1.5.1幾個(gè)相關(guān)的電路名詞基爾霍夫定律是集中參數(shù)電路的基本定律，它包括電流定律和電壓定律。1）支路電路中每一段不分支的電路，稱為支路。一個(gè)或幾個(gè)二端元件首尾相連中間沒有分叉，使各元件上通過的電流相等，就是一條支路。2）節(jié)點(diǎn)電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。3）回路電路中任一閉合路徑稱為回路。4）網(wǎng)孔回路內(nèi)部不包含其他支路的回路稱為網(wǎng)孔。圖1-22電路1.5基爾霍夫定律1.5.2基爾霍夫電流定律在電路中，任一時(shí)刻流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和，這就是基爾霍夫電流定律(簡稱KCL)?；鶢柣舴螂娏鞫煽捎脭?shù)學(xué)式表示為式中,Ii為流入節(jié)點(diǎn)的電流，Io為流出節(jié)點(diǎn)的電流。例如，在圖1-23所示的電路中，各支路電流的參考方向已選定并標(biāo)于圖上，對(duì)節(jié)點(diǎn)a，KCL可表示為上式也可以改寫為圖1-23基爾霍夫電流定律若規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出為負(fù)，則有一般形式∑I=0對(duì)于交變電流，則有∑i=01.5基爾霍夫定律1.5.3基爾霍夫電壓定律在任一時(shí)刻，在電路中沿任一回路繞行一周，回路中所有電壓降的代數(shù)和等于零，這就是基爾霍夫電壓定律(簡稱KVL)?；鶢柣舴螂妷憾傻臄?shù)學(xué)表達(dá)式為∑U=0對(duì)于交變電壓，則有∑u=0圖1-25給出某電路中的一個(gè)回路，其電流、電壓的參考方向及回路繞行方向在圖上已標(biāo)出。根據(jù)KVL可列出下列方程Uab+Ubc+Ucd+Ude–Ufe–Uaf＝0另一方面，還可以寫成Uab+Ubc+Ucd+Ude＝Ufe+Uaf圖1-25基爾霍夫電壓定律1.5基爾霍夫定律1.5.3基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律不僅可以用在任一閉合回路，還可推廣到任一不閉合的電路上，但要將開口處的電壓列入方程。如圖1-26所示電路，在a、b點(diǎn)處沒有閉合，沿繞行方向一周，根據(jù)KVL，則有I1R1+US1–US2+I2R2–Uab＝0或Uab＝I1R1+US1–US2+I2R2圖1-26KVL應(yīng)用在不閉合電路1.5基爾霍夫定律1.5.3基爾霍夫電壓定律例1-9一段有源支路ab如圖1-27所示，已知Uab＝5V，US1＝6V，US2＝14V，R1＝2Ω，R2＝3Ω，設(shè)電流參考方向如圖所示，求I=?解：這一段含源支路可看成是一個(gè)不閉合回路，開口a、b處可看成是一個(gè)電壓大小為Uab的電壓源，那么根據(jù)KVL，選擇順時(shí)針繞行方向,可得IR1+US1+IR2–US2–Uab＝0或Uab應(yīng)等于由a到b路徑上全部電壓降的代數(shù)和，得Uab＝IR1+US1+IR2–US2圖1-27例1-9圖1.5基爾霍夫定律1.5.3基爾霍夫電壓定律例1-10如圖1-28所示的電路中，已知R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，US1＝6V，US2＝6V,UAB＝–0.3V。試求電流I1、I2和I3。解：對(duì)回路Ⅰ應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得UAB+US1–R1I1=0即–0.3＋6–10I1＝0故I1＝0.57mA對(duì)回路Ⅱ應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得UAB–US2+I2R2=0即–0.3–6＋20I2＝0故I2＝0.315mA對(duì)節(jié)點(diǎn)1應(yīng)用基爾霍夫電流定律得–I1+I2–I3=0即–0.57＋0.315–I3＝0故I3＝–0.255mA圖1-28例1-10圖1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換1.電路等效的概念在電路分析中，可以把由多個(gè)元件組成的電路作為一個(gè)整體看待。若這個(gè)整體只有兩個(gè)端鈕與外電路相連，則稱為二端網(wǎng)絡(luò)或單口網(wǎng)絡(luò)。二端網(wǎng)絡(luò)的一般符號(hào)如圖1-29所示。一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的特性由網(wǎng)絡(luò)端口電壓與端口電流的關(guān)系（即伏安關(guān)系）來表征。若兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全不同，但端紐具有相同的伏安關(guān)系，則稱這兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)為等效網(wǎng)絡(luò)。利用電路的等效變換分析電路，可以把復(fù)雜電路的一部分用一個(gè)較為簡單的等效電路代替，簡化電路分析和計(jì)算，它是電路分析中常用的分析方法。圖1-29二端網(wǎng)絡(luò)的符號(hào)1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換2.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)1）電阻的串聯(lián)圖1-30電阻的串聯(lián)1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換2）電阻的并聯(lián)圖1-31電阻的并聯(lián)推廣到一般情況：n個(gè)電阻并聯(lián)等效電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和，或n個(gè)電阻并聯(lián)等效電導(dǎo)等于各個(gè)電導(dǎo)之和。即或1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換3）電阻的混聯(lián)電阻的連接既有串聯(lián)又有并聯(lián)時(shí)，稱為電阻的串、并聯(lián)（簡稱混聯(lián)）。圖1-33電阻的混聯(lián)在分析這樣的電路時(shí)，往往先求出串并聯(lián)電路二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻，然后利用定律和公式求出其它量。1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換3.理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)n個(gè)理想電壓源串聯(lián)，如圖1-34(a)所示，就端口特性而言可等效為一個(gè)理想電壓源，如圖1-34(b)，其電壓等于各電壓源電壓的代數(shù)和，即n個(gè)理想電流源并聯(lián)，如圖1-35(a)所示，就端口特性而言可等效為一個(gè)理想電流源，如圖1-35(b)，其電流等于各電流源電流的代數(shù)和，即圖1-34電壓源的串聯(lián)圖1-35電流源的并聯(lián)1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換4.兩種電源模型的等效變換前面已經(jīng)介紹了實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源模型，對(duì)外電路而言，只要兩種電源模型的外部特性一致，則它們對(duì)外電路的影響是一樣的。因此，實(shí)際電源可以用實(shí)際電壓源模型表示，也可以用實(shí)際電流源模型表示。為了方便電路的分析和計(jì)算，我們常常把兩種電源模型進(jìn)行等效變換。圖1-36兩種電源模型1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換4.兩種電源模型的等效變換對(duì)于圖1-36(a)，其伏安特性為對(duì)于圖1-36(b)，其伏安特性為根據(jù)等效的定義，圖1-36（a）與（b）若要相互等效，則兩者的伏安特性必須一致，比較上述兩式,可得需要強(qiáng)調(diào)的是，兩種電源模型等效變換僅對(duì)外電路成立，對(duì)電源內(nèi)部及內(nèi)部等效的。理想電壓源和理想電流源不能進(jìn)行等效變換，它們不具備相同的伏安特性。1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換例1-11試求圖1-37(a)、（c）所示電路的等效變換。解：圖1-37(a)所示為一實(shí)際電壓源模型，可等效變換為如圖1-37(b)所示的實(shí)際電流源模型圖1-37例1-11圖圖1-37(c)所示為一實(shí)際電流源模型，可等效變換為如圖1-37(d)所示的實(shí)際電壓源模型1.6電路的基本分析方法1.6.1電路的等效變換例1-12利用電源的等效變換求圖1-38(a)所示電路中2Ω電阻上的電流I。解：利用電源的等效變換進(jìn)行化簡，化簡過程如圖1-38（b）、（c）、（d）、（e）：圖1-38例1-.12電路圖1.6電路的基本分析方法1.6.2支路電流法本節(jié)介紹其中最基本、最直觀的一種方法——支路電流法。支路電流法是以支路電流為未知量，利用KVL和KCL列出獨(dú)立的支路電流方程和獨(dú)立的回路電壓方程，聯(lián)立方程求出各支路電流，然后根據(jù)電路的基本關(guān)系求出其它未知量。下面以圖1-39為例來說明支路電流法的分析過程。圖1-39支路電流法舉例1.6電路的基本分析方法1.6.2支路電流法設(shè)圖1-39中各電壓源電壓和電阻阻值均已知，求各支路電流。從圖中可看出支路數(shù)b＝3，節(jié)點(diǎn)數(shù)n＝2，各支路電流的參考方向如圖所示。未知量為三個(gè)，因此需列出三個(gè)方程來求解。首先，根據(jù)電流的參考方向?qū)?jié)點(diǎn)列KCL方程節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：可看出上面兩式完全相同，故只有一個(gè)方程是獨(dú)立的。圖1-39支路電流法舉例其次，對(duì)回路列KVL方程，圖1-39中有三個(gè)回路，繞行方向均選擇順時(shí)針方向。左面回路：右面回路：整個(gè)回路：1.6電路的基本分析方法1.6.2支路電流法因此可以得出結(jié)論：若電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，b條支路，m個(gè)網(wǎng)孔，可列出［b－（n－1）］個(gè)獨(dú)立的KVL方程，且［b－（n－1）］＝m。通常情況下，可選取網(wǎng)孔作為回路列KVL方程，因?yàn)槊總€(gè)網(wǎng)孔都是一個(gè)獨(dú)立回路（包含一條在已選回路中未出現(xiàn)過的新支路），對(duì)獨(dú)立回路列KVL方程能保證方程的獨(dú)立性。值得注意是，網(wǎng)孔是獨(dú)立回路，但獨(dú)立回路不一定是網(wǎng)孔。通過以上實(shí)例可得出，以支路電流為未知量的線性電路，應(yīng)用KCL和KVL一共可列出（n－1）＋［b－（n－1）］＝b個(gè)獨(dú)立方程，可以解出b個(gè)支路電流。綜上所述，歸納支路電流法的計(jì)算步驟如下：（1）選定各支路電流的參考方向。（2）選擇（n－1）個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列KCL方程。（3）選取［b－（n－1）］個(gè)獨(dú)立回路，設(shè)定各獨(dú)立回路的繞行方向，對(duì)其列KVL方程。（4）聯(lián)立求解上述b個(gè)獨(dú)立方程，得出待求的各支路電流，然后求支路電壓。1.6電路的基本分析方法1.6.2支路電流法例1-13在圖1-39電路中，已知R1=6Ω，R2=R3=5Ω，US2=80V，US3=90V，試求各支路電流。解：設(shè)各支路電流的參考方向如圖1-39所示，并指定網(wǎng)孔的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，應(yīng)用KCL和KVL列出方程組，并將數(shù)據(jù)代入，可得

解得I1=－10A，I2=－4A，I3=－6A。1.6電路的基本分析方法1.6.3疊加定理疊加定理是線性電路的一個(gè)重要定理。疊加定理可表述為：當(dāng)線性電路中有幾個(gè)獨(dú)立電源共同作用時(shí)，各支路的電流（或電壓）等于各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和（疊加）。運(yùn)用疊加定理時(shí)，可把電路中的電壓源和電流源分成幾組，按組計(jì)算電流和電壓再疊加。例1-14如圖1-40（a）所示電路，已知IS=3A，US=20V，R1=20Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=10Ω，試用疊加定理計(jì)算U。圖1-40例1-14圖1.6電路的基本分析方法1.6.3疊加定理解：按疊加定理，作出電壓源和電流源分別作用的分電路，如圖1-40(b)和（c）。（1）電壓源單獨(dú)作用時(shí)（2）電流源單獨(dú)作用時(shí)（3）將分量進(jìn)行疊加1.6電路的基本分析方法1.6.3疊加定理應(yīng)用疊加定理時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）疊加定理只能用來計(jì)算線性電路的電流和電壓，對(duì)非線性電路疊加定理不適用。由于功率不是電壓或電流的一次函數(shù)，所以也不能應(yīng)用疊加定理來計(jì)算。（3）所求響應(yīng)分量疊加時(shí)，若分量的參考方向與原電路中該響應(yīng)的參考方向一致，則該分量取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。（2）疊加時(shí)，電路的連接及所有電阻保持不變。不作用的電壓源用短路代替；不作用的電流源用開路代替。1.6電路的基本分析方法1.6.4戴維南定理如圖1-41(a)所示二端網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部含有電源的稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)，符號(hào)用圖1-41(b)表示。根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)可知，無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路仍然是一條無源支路，支路中的電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電阻化簡后的等效電阻。那么，有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路是什么呢？這就是本節(jié)所需解決的問題，即介紹戴維南定理。圖1-41有源二端網(wǎng)絡(luò)及其符號(hào)1.6電路的基本分析方法1.6.4戴維南定理如要求出圖1-42(a)中RL以左的有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，根據(jù)所學(xué)知識(shí)可采用以下方法：圖1-42有源二端網(wǎng)絡(luò)的化簡利用電源兩種模型的等效變換進(jìn)行化簡，如圖1-42(b)、(c)、(d)所示。最后化簡成一個(gè)8V電壓源和一個(gè)8Ω電阻串聯(lián)的模型，如圖1-42(e)。1.6電路的基本分析方法1.6.4戴維南定理將上述分析進(jìn)行總結(jié)可得：一個(gè)線性含源二端電阻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來說，總可以用一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的模型來代替。該電壓源的電壓等于含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，電阻等于該網(wǎng)絡(luò)中所有電壓源短路、電流源開路時(shí)的等效電阻RO，如圖1-43所示。這就叫戴維南定理。圖1-43戴維南定理1.6電路的基本分析方法1.6.4戴維南定理綜上所述，歸納戴維南定理的計(jì)算步驟如下：（1）將所求量的所在支路（或待求支路）與電路的其它部分?jǐn)嚅_，形成一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)。（2）求二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC。（3）將二端網(wǎng)絡(luò)中的所有電壓源用短路代替、電流源用開路代替，得到無源二端網(wǎng)絡(luò)，求該二端網(wǎng)絡(luò)端鈕的等效電阻RO。（4）畫出戴維南等效電路，并與待求支路相連，得到一個(gè)無分支閉合電路，再求電壓或電流。需要注意的是，畫戴維南等效電路時(shí)，電壓源的極性必須與開路電壓的極性保持一致。此外，等效電路的參數(shù)UOC、RO除了用計(jì)算的方法外，還可采用實(shí)驗(yàn)的方法測得。1.6電路的基本分析方法1.6.4戴維南定理含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，可以用電壓表直接測得，如圖1-44(a)所示。等效電阻RO可以用電流表先測短路電流Isc，如圖1-44(b)所示，再計(jì)算出RO。若二端網(wǎng)絡(luò)不能短路，可外接一保護(hù)電阻，再測出電流，如圖1-44(c)所示，則圖1-44等效電路的參數(shù)測定第2章線性電路的暫態(tài)分析本章知識(shí)點(diǎn)1．理解電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)的概念，以及時(shí)間常數(shù)的物理意義。2．掌握換路定律及初始值的求法。3．掌握一階線性電路分析的三要素法。2.1換路定律及電路初始條件的確定實(shí)際電路經(jīng)?？赡馨l(fā)生開關(guān)的通斷、元件參數(shù)的變化、連接方式的改變等情況，這些情況統(tǒng)稱為換路。電路發(fā)生換路時(shí)，通常要引起電路穩(wěn)定狀態(tài)的改變，電路要從一個(gè)穩(wěn)態(tài)進(jìn)入另一個(gè)穩(wěn)態(tài)。儲(chǔ)能不可能躍變，需要有一個(gè)過渡過程。這就是所謂的動(dòng)態(tài)過程。實(shí)際電路中的過渡過程往往是短暫的，故又稱為暫態(tài)過程，簡稱暫態(tài)。2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.1換路定律電路在換路時(shí)能量不能躍變具體表現(xiàn)為：換路瞬間，電容兩端的電壓不能躍變；通過電感的電流不能躍變。這一規(guī)律是分析暫態(tài)過程的很重要的定律，稱為換路定律。用表示換路前的瞬間，表示換路后的瞬間，換路定律可表示為2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始值的確定現(xiàn)將根據(jù)換路定律確定電路初始值的步驟歸納如下：（1）作出時(shí)的等效電路，求和；（2）根據(jù)換路定律確定和；（3）作出時(shí)的等效電路，對(duì)于電容元件，若=0，則電容等效為短路，若，則把電容等效為電壓源，其電壓為；對(duì)于電感元件，若=0，則電感等效為開路，若，則把電感等效為電流源，其電流為。再用直流電路的分析方法計(jì)算各個(gè)量的初始值。2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.1換路定律及電路初始條件的確定2.1.2初始狀態(tài)的確定2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)根據(jù)換路定律，有，電容C將通過電阻R放電，電路中的響應(yīng)完全由電容電壓的初始值引起，故屬于零輸入響應(yīng)。按圖中所選定的電壓、電流參考方向，根據(jù)KVL可得因?yàn)槭街胸?fù)號(hào)是因?yàn)殡娙蓦妷汉碗娏鲄⒖挤较蛳喾?。則2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.1RC電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.2RL電路的零輸入響應(yīng)在圖2-7（a）所示的電路中，設(shè)開關(guān)S原先是閉合的，電路已穩(wěn)定，則L相當(dāng)于短路，此時(shí)電感中的電流為。在t=0時(shí)將開關(guān)斷開，，此時(shí)，電感元件儲(chǔ)有能量。它將通過放電，從而產(chǎn)生電壓和電流，如圖2-7（b）所示。隨著時(shí)間的推移，由于電阻R不斷消耗電感中的能量，電感中的磁場能量越來越少，電流也逐漸衰減，當(dāng)電路達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)時(shí)，電感中原有的能量全部被電阻轉(zhuǎn)換成熱能而消耗。此時(shí)，電感上的電流為零。2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.2RL電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.2RL電路的零輸入響應(yīng)2.2一階電路的零輸入響應(yīng)2.2.2RL電路的零輸入響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)所謂零狀態(tài)響應(yīng)，就是電路中儲(chǔ)能元件上的初始儲(chǔ)能為零，即，換路后，僅由外施激勵(lì)而引起的電路響應(yīng)。外施激勵(lì)可以是恒定的電壓或電流，也可以是變化的電壓或電流。本節(jié)討論輸入為恒定量的零狀態(tài)響應(yīng)。2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)在圖2-10所示的RC電路中，開關(guān)原處于斷開狀態(tài)，電容的初始值為零，即2.3.1RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.1RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.1RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.1RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.1RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.2RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)圖2-13所示RL串聯(lián)電路，在接通直流電源前，電路中沒有儲(chǔ)存能量，根據(jù)換路定律有，所以稱電路處于零狀態(tài)。在時(shí)，開關(guān)閉合。2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.2RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.2RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.2RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.4三要素法一階電路的響應(yīng)都是從由初始值、穩(wěn)態(tài)值及時(shí)間常數(shù)這三要素決定的。這樣求解一階電路響應(yīng)的方法稱為三要素法。設(shè)為電路的響應(yīng)（電壓或電流），表示電壓或電流的初始值，表示電壓或電流的穩(wěn)態(tài)值，表示換路后電路的時(shí)間常數(shù)，則一階電路的響應(yīng)可表示為2.4三要素法2.4三要素法2.4三要素法2.4三要素法第3章正弦交流電路本章知識(shí)點(diǎn)1.理解正弦量的三要素及其各種表示方法。2.理解電路基本定律的相量形式；熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法，會(huì)畫相量圖。3.掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算；了解瞬時(shí)功率、無功功率和視在功率的概念。4.了解串聯(lián)諧振的條件及特點(diǎn)。5.理解提高功率因數(shù)的意義和方法。3.1正弦交流電的基本概念隨時(shí)間按正弦規(guī)律周期性變化的電動(dòng)勢、電壓和電流統(tǒng)稱為正弦交流電，也稱正弦量。以正弦電流為例，它的波形和數(shù)學(xué)表達(dá)式分別如圖3-2和式（3-1）所示。(3-1)圖3-2正弦信號(hào)的波形3.1正弦交流電的基本概念3.1.1周期、頻率和角頻率正弦交流電重復(fù)變化一次所需要的時(shí)間稱為周期。周期用T表示，單位為s。正弦函數(shù)在一秒內(nèi)完成的周期數(shù)稱為頻率。頻率用表示，單位為赫茲(Hz)。由以上定義，頻率與周期互為倒數(shù)關(guān)系，即或還可以用角速度表示正弦量變化的快慢，稱之為角頻率。由于正弦交流電完成一次循環(huán)變化了2π弧度（rad），所經(jīng)歷的時(shí)間為T，因此角頻率可表示為角頻率的符號(hào)為，單位為弧度/秒(rad/s)。目前我國的工頻為50Hz。3.1正弦交流電的基本概念3.1.2瞬時(shí)值、振幅、有效值任一時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的電流值稱為瞬時(shí)值。瞬時(shí)值用小寫字母表示，如電流的瞬時(shí)值表示為。瞬時(shí)值中的最大值稱為振幅，也稱峰值，最小值稱為波谷，正弦量的最大值與最小值的差叫做峰-峰值。正弦量的有效值是用來反映交流電能量轉(zhuǎn)換的實(shí)際效果，是根據(jù)它的熱效應(yīng)確定的。正弦交流電的最大值和有效值之間存在如下數(shù)量關(guān)系：3.1正弦交流電的基本概念3.1.3相位、初相位和相位差正弦量的變化進(jìn)程常常用隨時(shí)間變化的電角度（即相位）來反映。在式（3-1）中的就是反映正弦交流電流在變化過程中任一時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的電角度。=0時(shí)對(duì)應(yīng)的相位稱為初相位，簡稱初相。初相反映了正弦量計(jì)時(shí)起點(diǎn)的狀態(tài)。為了比較兩個(gè)同頻率的正弦量在變化過程中的相位關(guān)系和先后順序，引入相位差的概念，相位差用表示。當(dāng)兩個(gè)同頻率的正弦量之間的相位差為時(shí)，其相位關(guān)系為同相；當(dāng)兩個(gè)同頻率的正弦量之間的相位差為時(shí)，二者相位具有正交關(guān)系；若兩個(gè)同頻率的正弦量之間的相位差是時(shí)，則二者之間的相位關(guān)系為反相。3.2正弦量的相量表示法在正弦交流電路中，經(jīng)常需要進(jìn)行同頻率正弦量的運(yùn)算，電工技術(shù)中常采用相量法。3.2.1正弦量與相量的對(duì)應(yīng)關(guān)系正弦量可以用一個(gè)復(fù)數(shù)來表示，復(fù)數(shù)的模代表正弦量的有效值，復(fù)數(shù)的幅角代表正弦量的初相位。用來表示正弦量的復(fù)數(shù)稱為相量，相量用大寫字母上面加黑點(diǎn)表示，用以表明該復(fù)數(shù)是時(shí)間的函數(shù)。例如，、和分別為正弦電流、電壓和電動(dòng)勢的相量，正弦交流電流的相量為這種用復(fù)數(shù)表示正弦量的方法叫做相量法。應(yīng)用向量圖可以把同頻率的正弦量的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的運(yùn)算。需要注意的是：相量只是正弦量的一種表示方法，二者并不相等。而且只有當(dāng)電路中的各正弦量的頻率相同時(shí)，才能用相量法進(jìn)行運(yùn)算，并可以畫在同一個(gè)相量圖上。3.2正弦量的相量表示法3.2.1正弦量與相量的對(duì)應(yīng)關(guān)系例3-3已知V,A。試寫出它們的相量式，畫相量圖。解:相量圖如圖3-6所示。3.2.2正弦量相量常用表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式為的正弦電流，其對(duì)應(yīng)的相量形式可以用以下幾種形式表示。代數(shù)表示式

指數(shù)形式極坐標(biāo)形式3.2正弦量的相量表示法3.2.3相量形式的基爾霍夫定律1.基爾霍夫電流定律在正弦交流電路中，基爾霍夫電流定律的表達(dá)式仍為，與其對(duì)應(yīng)的相量式則為2.基爾霍夫電壓定律在正弦交流電路中，KVL的表達(dá)式仍為，與其對(duì)應(yīng)的相量式則為3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.1電阻元件的正弦交流電路1．電阻元件上電壓和電流的關(guān)系圖示為電阻元件在正弦交流電路中的電路模型?？紤]到一般性，設(shè)電阻兩端電壓的初相位，則電壓的解析式為，其對(duì)應(yīng)相量，經(jīng)過電阻的電流為，其對(duì)應(yīng)相量，即，即有相量關(guān)系式既能表示電壓與電流有效值關(guān)系，又能表示其相位關(guān)系。圖3-7電阻元件的正弦交流電路3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.1電阻元件的正弦交流電路綜上所述，得出電阻元件上電壓和電流的關(guān)系有：1）電壓和電流均是同頻率同相位的正弦量。其波形圖如右圖。2）電壓和電流的瞬時(shí)值、有效值、最大值和相量之間均符合歐姆定律形式。圖3-9電阻元件上的電壓、電流和功率波形3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.1電阻元件的正弦交流電路2．功率及能量轉(zhuǎn)換電阻元件上的瞬時(shí)功率用以小寫字母“”表示。任一瞬時(shí)，電阻元件上的瞬時(shí)功率總等于電壓瞬時(shí)值與電流瞬時(shí)值的乘積，即：瞬時(shí)功率在變化過程中始終在坐標(biāo)軸上方，即≥0，說明電阻元件總是在吸收功率，它將電能轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)出來，是一個(gè)耗能元件。通常都是計(jì)算一個(gè)周期內(nèi)消耗功率的平均值，即平均功率，又稱為有功功率，用大寫字母來表示。電阻元件上平均功率為：平均功率的單位為瓦(W)，工程上也常用千瓦(kW)。一般用電器上所標(biāo)的功率，如電燈的功率為25W、電爐的功率為1000W、電阻的功率為1W等都是指平均功率。3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.2電感元件的正弦交流電路1．電壓與電流的關(guān)系電感元件兩端電壓的最大值與通過它的電流最大值在數(shù)量上的關(guān)系為：等式兩端同除以，即可得到電壓、電流有效值之間的數(shù)量關(guān)系為：其中稱為電感的電抗(簡稱感抗)，它的單位是歐姆。感抗與頻率成正比，當(dāng)→∞時(shí)，→∞，即電感相當(dāng)于開路，因此電感常用作高頻扼流線圈。在直流電路中，=0，=0，即電感相當(dāng)于短路。電感元件兩端的電壓與通過它的電流存在著相位正交關(guān)系，且電壓總是超前電流。圖3-10電感元件電路3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.2電感元件的正弦交流電路歸納：正弦交流電路中的電感元件，其電壓、電流在數(shù)量上的關(guān)系符合微分形式的動(dòng)態(tài)關(guān)系；在相位上它們存在正交關(guān)系。上述關(guān)系用相量式可表示為：圖3-11電感元件的電壓與電流相量圖3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.2電感元件的正弦交流電路2．功率及能量轉(zhuǎn)換電感元件上的瞬時(shí)功率總等于電感元件上瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流相乘所得，即電感元件雖然不消耗能量，但它與電源之間的能量交換客觀上是存在的。在電工技術(shù)中，通常用瞬時(shí)功率的幅值來衡量電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模，即用無功功率來衡量，無功功率用大寫字母“”表示無功功率的單位為乏(var)，還有千乏(kvar)。圖3-12電感元件的瞬時(shí)功率波形3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.3電容元件的正弦交流電路1．電壓與電流的關(guān)系設(shè)加在電容元件兩端的電壓為當(dāng)通過電容元件的電流與電壓取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，有：式中,，其中稱為電容的電抗，簡稱容抗。容抗和感抗一樣，反映了電容元件在正弦電路中限制電流通過的能力，單位為歐姆(Ω)。容抗與頻率成反比，當(dāng)時(shí)，，電容相當(dāng)于開路，即隔直作用；當(dāng)時(shí)，，電容相當(dāng)于短路。電容元件兩端的電壓與通過它的電流存在著相位正交關(guān)系，且電流總是超前電壓。3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.3電容元件的正弦交流電路1．電壓與電流的關(guān)系歸納：正弦交流電路中的電容元件，其電壓、電流在數(shù)量上的關(guān)系符合微分形式的動(dòng)態(tài)關(guān)系；在相位上它們存在正交關(guān)系。上述關(guān)系用相量式可表示為：3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.3.3電容元件的正弦交流電路2．功率及能量轉(zhuǎn)換電容元件雖然不消耗能量，但它與電源之間的能量交換客觀上是存在的。在電工技術(shù)中，通常用瞬時(shí)功率的幅值來衡量電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模，即用無功功率來衡量，無功功率用大寫字母“”表示：圖3-15電容元件的電壓、電流和瞬時(shí)功率波形3.4RLC串聯(lián)電路3.4.1RLC串聯(lián)電路1．電壓與電流的關(guān)系圖3-16為RLC串聯(lián)電路，各部分電壓與電流的參考方向如圖所示。根據(jù)基爾霍夫定律，電路的總電壓為其對(duì)應(yīng)的相量形式為：圖3-16RLC串聯(lián)電路圖3-17RLC串聯(lián)電路的三種情況3.4RLC串聯(lián)電路3.4.1RLC串聯(lián)電路1．電壓與電流的關(guān)系式中的稱為相量模型中的復(fù)數(shù)阻抗，簡稱復(fù)阻抗。復(fù)阻抗的模值對(duì)應(yīng)正弦交流電路中的阻抗；輻角對(duì)應(yīng)正弦交流電壓與電流之間的相位差角。式中為復(fù)阻抗的模，稱為阻抗；為復(fù)阻抗的輻角，稱為阻抗角。阻抗角的大小取決于R、L、C三個(gè)元件的參數(shù)以及電源的頻率。3.4RLC串聯(lián)電路3.4.1RLC串聯(lián)電路2．功率由圖所示相量圖還可以推導(dǎo)出電壓三角形（相量圖）、阻抗三角形（非相量圖）和功率三角形（非相量圖），如圖所示，三個(gè)三角形顯然是相似三角形。若電壓三角形的各條邊同除以電流相量，就可得到阻抗三角形，阻抗三角形僅反映了電阻與電抗之間的數(shù)量關(guān)系；若電壓三角形的各條邊同乘以電流相量，又可得到功率三角形，功率三角形僅反映了電路中各種功率之間的數(shù)量關(guān)系。圖3-18阻抗、電壓、功率三角形3.4RLC串聯(lián)電路3.4.1RLC串聯(lián)電路2．功率從圖3-18所示的功率三角形中可得：三個(gè)功率之間有以下關(guān)系:3.4RLC串聯(lián)電路3.4.2RLC串聯(lián)電路的諧振在RLC串聯(lián)電路中，當(dāng)電路的總電流和端電壓同相時(shí)稱電路發(fā)生了諧振。由于發(fā)生在串聯(lián)電路中，故稱為串聯(lián)諧振。1．串聯(lián)諧振的條件串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件是電路的電抗為零，即則由此可得式中的和分別稱為串聯(lián)電路的諧振角頻率和諧振頻率。3.4RLC串聯(lián)電路3.4.2RLC串聯(lián)電路的諧振2．串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)（1）電路發(fā)生諧振時(shí)，因?yàn)殡娍篂榱悖宰杩棺钚?，且為純電阻，即?）電路發(fā)生諧振時(shí)，當(dāng)電源電壓不變時(shí)，電路中的電流最大，即（3）電路發(fā)生諧振時(shí)，感抗等于容抗，電路的電抗為零。但感抗和容抗均不為零，它們分別為式中稱為諧振電路的特性阻抗，單位為Ω。3.4RLC串聯(lián)電路3.4.2RLC串聯(lián)電路的諧振2．串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)（4）電路發(fā)生諧振時(shí)，電感與電容的端電壓數(shù)值相等、相位相反，二者相互抵消，對(duì)整個(gè)電路不起作用，電源電壓全部加在電阻元件上。圖3-20（a）、（b）所示分別為串聯(lián)諧振電路以及各部分電壓的相量圖。（5）電路諧振時(shí)，因電路呈現(xiàn)純阻性，所以電路總無功功率為零，電感與電容不再與電源交換能量，而在兩者之間相互轉(zhuǎn)換，電源的能量全部消耗在電阻上。圖3-20串聯(lián)諧振電路及相量圖3.5功率因數(shù)的提高在電力系統(tǒng)中，當(dāng)電源電壓和輸出功率一定時(shí)，若功率因數(shù)低，則引起線路電流增大，導(dǎo)致線路損耗和壓降增大，從而會(huì)影響供電質(zhì)量，降低輸電效率。因此，應(yīng)當(dāng)設(shè)法提高線路的功率因數(shù)。提高功率因數(shù)的途徑很多，目前廣泛采用的方法是在感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨Ｓ蓤D（b）可見，并聯(lián)電容前，線路中的總電流（也即負(fù)載電流）滯后于電壓角，電路的功率因數(shù)為。并聯(lián)電容后，負(fù)載電流仍為，而線路總電流變?yōu)榍覝箅妷航?，電路的功率因?shù)變?yōu)?。而，因而，整個(gè)電路的功率因數(shù)得到提高。式中，為電路的有功功率，和分別為并聯(lián)電容前、后的功率因數(shù)角，為提高功率因數(shù)所需電容的無功功率。3.5功率因數(shù)的提高又因?yàn)樗?，所需并?lián)電容的容量為上式中，為電源的角頻率，為負(fù)載的端電壓。第4章三相交流電路及其應(yīng)用本章知識(shí)點(diǎn)1．掌握對(duì)稱三相正弦量的特點(diǎn)及相序的概念。2．掌握對(duì)稱三相負(fù)載Y和△聯(lián)結(jié)時(shí)相線電壓、相線電流的關(guān)系。3．掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法，理解中線的作用。4．掌握對(duì)稱三相電路電壓、電流及功率的計(jì)算。4.1三相電源4.1.1三相對(duì)稱電源的產(chǎn)生三相交流電由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，三相繞組將分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。由于繞組完全對(duì)稱，互相在空間上相差120°，三相感應(yīng)電動(dòng)勢最大值相等，頻率相同，但初相位相差120°。若以U相電動(dòng)勢為參考量，則三相電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為：4.1三相電源4.1.1三相對(duì)稱電源的產(chǎn)生由上式可畫出該三相電動(dòng)勢的波形圖和相量圖，如圖所示。由解析式、波形圖和相量圖均可看出：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相感應(yīng)電動(dòng)勢，U相電動(dòng)勢超前V相電動(dòng)勢120°相位，V相電動(dòng)勢超前W相電動(dòng)勢120°相位，W相電動(dòng)勢超前U相電動(dòng)勢120°相位。圖4-3三相對(duì)稱電動(dòng)勢的波形圖和相量圖4.1三相電源4.1.2三相對(duì)稱電源繞組的聯(lián)接1.三相電源的星形聯(lián)結(jié)將發(fā)電機(jī)三相繞組的末端U2、V2、W2聯(lián)結(jié)在一點(diǎn)，三相繞組的始端U1、V1、W1分別與三相電源輸電線相聯(lián)，并通過該輸電線路將電能送往變、配電所或用電設(shè)備，這種接法稱為三相電源的星形聯(lián)結(jié)（或稱Y形聯(lián)結(jié)）。如圖所示。圖中三個(gè)末端相聯(lián)結(jié)的點(diǎn)稱為中性點(diǎn)或零點(diǎn)，在線路上用符號(hào)“N”表示，從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中性線或零線。三相繞組的接線端子用U、V、W表示，從三相繞組始端U1、V1、W1引出的三根導(dǎo)線稱為相線，分別用L1、L2、L3表示，因?yàn)樗鼈兣c中性線之間有一定的電壓，所以俗稱火線。4.1三相電源4.1.2三相對(duì)稱電源繞組的聯(lián)接1.三相電源的星形連接將發(fā)電機(jī)三相繞組的末端U2、V2、W2聯(lián)結(jié)在一點(diǎn)，三相繞組的始端U1、V1、W1分別與三相電源輸電線相連，并通過該輸電線路將電能送往變、配電所或用電設(shè)備，這種接法稱為三相電源的星形連接（或稱Y形連接）。如圖4-3所示。圖中三個(gè)末端相連接的點(diǎn)稱為中性點(diǎn)或零點(diǎn)，在線路上用符號(hào)“N”表示，從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中性線或零線。三相繞組的接線端子用U、V、W表示，從三相繞組始端U1、V1、W1引出的三根導(dǎo)線稱為相線，分別用L1、L2、L3表示，因?yàn)樗鼈兣c中性線之間有一定的電壓，所以俗稱火線。圖4-4三相電源星形連接由三根相線和一根中性線所組成的輸電方式稱為三相四線制（通常在低壓配電中采用）；只由三根相線所組成的輸電方式稱為三相三線制（在高壓輸電工程中采用）。三相電源的星形聯(lián)結(jié)可以輸出兩種電壓：即相電壓和線電壓。所謂相電壓，指每相繞組兩端的電壓，也就是各相線與中性線之間的電壓。它的瞬時(shí)值用來表示，通用符號(hào)用表示；有效值分別用表示。與相電壓之間的關(guān)系類似，各線電壓之間相位差為120°，它們之間也是對(duì)稱的。4.1三相電源4.1.2三相對(duì)稱電源繞組的聯(lián)接根據(jù)相電壓與線電壓的定義，為U相電壓與V相電壓之間的電位差，同理可得、，即由此可作出線電壓和相電壓的相量圖圖4-5三相電源相電壓和線電壓相量圖4.1三相電源4.1.2三相對(duì)稱電源繞組的聯(lián)接在工程技術(shù)上，一般用表示線電壓，用表示相電壓，則可歸納為從上述討論可歸納出三相電源星形聯(lián)結(jié)具有以下特點(diǎn)：（1）三相電動(dòng)勢有效值相等，頻率相同，各相之間相位差為。（2）相電壓和線電壓各自對(duì)稱,各相電壓之間相位差為,各線電壓之間相位差也為。（3）線電壓是相電壓的倍，且超前對(duì)應(yīng)相電壓30°。4.1三相電源4.1.2三相對(duì)稱電源繞組的連接2.三相電源的三角形連接將發(fā)電機(jī)三相繞組始末端依次連接，構(gòu)成如圖所示的閉合電路，并將三個(gè)連接點(diǎn)作為三相電源輸出點(diǎn)，向外引出三根相線，這種接法稱為三角形連接（或稱Δ形連接）。當(dāng)發(fā)電機(jī)繞組接成三角形時(shí)，由于每相繞組直接跨接在兩相線之間，所以線電壓等于相電壓，即4.2三相電路分析對(duì)稱三相負(fù)載的特點(diǎn)是各相復(fù)數(shù)阻抗相等，即或阻抗模相等且相位角相同，即

另一類是不對(duì)稱三相負(fù)載，如三相照明電路即為典型不對(duì)稱三相電路。在用電系統(tǒng)中，三相負(fù)載也有兩種連接方式：一種是星形連接，也稱Y形連接；另一種是三角形連接，也稱形聯(lián)結(jié)。4.2三相電路分析4.2.1三相負(fù)載的星形連接電路分析圖示為三相負(fù)載的星形接法。圖中、、分別為三相負(fù)載阻抗；N'為三相負(fù)載的中性點(diǎn)。通過中線可以將N'與三相電源中點(diǎn)N相連。負(fù)載的相電流就等于對(duì)應(yīng)的線電流。相電壓與相電流的關(guān)系為中性線電流：4.2三相電路分析4.2.1三相負(fù)載的星形聯(lián)接電路分析1．負(fù)載對(duì)稱時(shí)的電路特點(diǎn)由于電源電壓對(duì)稱，當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，即，負(fù)載的三相電流也是對(duì)稱的，即電流大小相等、相位差依次為120°,如圖4-9所示為星形連接三相對(duì)稱負(fù)載電流相量圖，可看出V相電流與W相電流的相量和與U相電流大小相等、方向相反，因此三相電流相量和為零，即可見，在星形連接的三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，中性線無電流通過。此時(shí)完全可以把中性線省去，使三相四線制變?yōu)槿嗳€制供電方式。實(shí)際上三相電動(dòng)機(jī)、三相電阻爐都是對(duì)稱三相負(fù)載，它們都可用三相三線制供電。圖4-9三相對(duì)稱負(fù)載電流相量圖圖4-10負(fù)載的三相三線制供電4.2三相電路分析4.2.1三相負(fù)載的星形聯(lián)接電路分析1．負(fù)載對(duì)稱時(shí)的電路特點(diǎn)當(dāng)負(fù)載按三相四線制(即有中性線)供電時(shí)，三相交流電的每一相就是一個(gè)單相電路。各相電壓與電流間的數(shù)量和相位關(guān)系可用上章所講的單相交流電路的方法處理。從圖可見，相線和負(fù)載通過的是同一電流，所以有可見，在三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)中，線電流等于相電流。4.2三相電路分析4.2.1三相負(fù)載的星形連接電路分析２.負(fù)載不對(duì)稱時(shí)電路分析在三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)中，不對(duì)稱是指至少有一相的負(fù)載阻抗的?；蜃杩菇桥c其他兩相不相同。如果三相負(fù)載不對(duì)稱，則三相負(fù)載電流不相等，三個(gè)相電流的相量和不為零，中性線中則有電流通過。在這種情況下，Y形連接只能用三相四線制，中性線不能省去。因?yàn)槿绻藭r(shí)斷開中性線，各相負(fù)載的電壓就不相等，這時(shí)，阻抗較小的負(fù)載的相電壓可能低于其額定電壓，阻抗較大的負(fù)載的相電壓可能高于其額定電壓，使負(fù)載無法正常工作，甚至?xí)斐蓢?yán)重事故。4.2三相電路分析4.2.1三相負(fù)載的星形連接電路分析例4-3將白熾燈照明電路按三相四線制星形連接，如圖所示，各白熾燈額定電壓220V，設(shè)U相負(fù)載與V相負(fù)載阻抗均為220Ω，而W相負(fù)載阻抗為20Ω，將它們接在380V的三相對(duì)稱電源上，若U相燈關(guān)斷，又將中性線斷開，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？解：U相關(guān)斷、中性線斷開，相當(dāng)于將V相和W相的白熾燈串聯(lián)于380V的線電壓中，此時(shí)兩負(fù)載的電流為V相白熾燈電壓為W相白熾燈電壓為可見，中性線斷開后，V相電壓升高很多，將白熾燈燒毀。而W相白熾燈電壓過低，無法正常工作。4.2三相電路分析4.2.2三相負(fù)載三角形連接電路分析將三相負(fù)載的始末端依次相連構(gòu)成閉合回路，然后將三個(gè)節(jié)點(diǎn)分別接在三相電源的三根相線上，這種接法稱為三相負(fù)載的三角形連接，又稱Δ連接。圖4-12三相負(fù)載的三角形接法4.2三相電路分析4.2.2三相負(fù)載三角形連接電路分析各相的相電流為：根據(jù)KCL，各線電流為：4.3三相電路的功率根據(jù)能量守恒定律，若輸電線路損失忽略不計(jì)，電源輸出的總功率應(yīng)等于負(fù)載消耗的總功率，而三相負(fù)載的總功率又等于各相負(fù)載功率之和，即負(fù)載星形連接時(shí)，代入可得負(fù)載三角形連接時(shí)，，代入可得由此可見，在對(duì)稱三相負(fù)載電路中，無論采用哪種連接方式，其三相電路功率計(jì)算公式都是相同的，同理可求得無功功率和視在功率，即

第五章磁路與變壓器本章知識(shí)點(diǎn)1．理解磁場的基本物理量的意義，了解磁性材料的基本知識(shí)；會(huì)分析計(jì)算交流鐵心線圈電路。2．了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性和繞組的同極性端。3．掌握變壓器電壓、電流和阻抗變換作用。5.1磁路及基本物理量5.1.1磁路由于鐵磁材料是導(dǎo)磁性能良好的物質(zhì)，其磁導(dǎo)率比其他物質(zhì)的磁導(dǎo)率大得多，能把分散的磁場集中起來，使磁力線絕大部分通過鐵芯形成閉合的磁路。如圖5-2所示。圖5-2磁路5.1磁路及基本物理量5.1.2磁路的基本物理量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示空間某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小可用通過垂直于磁場方向的單位面積內(nèi)磁力線數(shù)目來表示。由電流產(chǎn)生的磁場方向可用右手螺旋法則確定，國際單位為特斯拉，簡稱特，符號(hào)。2．磁通磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁力線方向的面積S的乘積稱為穿過該面的磁通，即5.1磁路及基本物理量5.1.2磁路的基本物理量3．磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度是為了更方便地分析磁場的某些問題而引入的物理量，是矢量，它的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同。磁場強(qiáng)度的國際單位是安培/米（A/m)。4.磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率是用來表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，某介質(zhì)的磁導(dǎo)率是指該介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的比值，即。磁導(dǎo)率的單位為亨/米（H/m)。鐵、鎳、鈷及其合金等鐵磁材料的值很高，從幾百到幾萬。5.1磁路及基本物理量5.1.3磁性材料與磁滯回線1．磁性材料物質(zhì)按其導(dǎo)磁性能大體上分為磁性材料和非磁性材料兩大類，鐵、鎳、鈷及其合金等為磁性材料，值很高，從幾百到幾萬，而非磁性材料的磁導(dǎo)率與真空相近，都是常數(shù)，故≈1。2．磁滯回線當(dāng)鐵芯線圈中通有大小和方向變化的電流時(shí)，鐵芯就產(chǎn)生交變磁化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨磁場強(qiáng)度H變化的關(guān)系如下圖所示。圖5-3磁滯回線5.2交流鐵芯線圈鐵芯線圈可以通入直流電來勵(lì)磁（如電磁鐵），產(chǎn)生的磁通是恒定的，在線圈和鐵芯中不會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢來，在一定的電壓下，線圈中的電流和線圈的電阻有關(guān)。鐵芯線圈通入交流電來勵(lì)磁（變壓器、交流電動(dòng)機(jī)及各種交流電器的線圈都是由交流電勵(lì)磁的）。如圖是交流鐵芯線圈電路，線圈的匝數(shù)為，線圈的電阻為R，當(dāng)在線圈兩端加上交流電壓時(shí)，磁動(dòng)勢產(chǎn)生的磁通絕大部分通過鐵芯而閉合，此外還有很少的一部分磁通經(jīng)過空氣或其他非導(dǎo)磁介質(zhì)而閉合，這部分磁通稱為漏磁通。設(shè)電壓、電流和磁通及感應(yīng)電動(dòng)勢的參考方向如圖中所示。由基爾霍夫電壓定律有5.2交流鐵芯線圈

當(dāng)鐵芯線圈上加以正弦交流電壓時(shí)，鐵芯線圈中的磁通也是按正弦規(guī)律變化，在相位上，電壓超前于磁通。在交變磁通作用下，鐵芯中有能量損耗，稱為鐵損。鐵損主要由兩部分組成：（1)渦流損耗鐵芯中的交變磁通在鐵芯中感應(yīng)出電壓，由于鐵芯也是導(dǎo)體，便產(chǎn)生一圈圈的電流，稱之為渦流。渦流在鐵芯內(nèi)流動(dòng)時(shí)，在所經(jīng)回路的導(dǎo)體電阻上產(chǎn)生的能量損耗稱為渦流損耗。減少渦流損耗的途徑有兩種：一是用較薄的硅鋼片疊成鐵芯，二是提高鐵芯材料的電阻率。(2)磁滯損耗鐵磁性物質(zhì)在反復(fù)磁化時(shí)，磁疇反復(fù)變化，磁滯損耗是克服各種阻滯作用而消耗的那部分能量。磁滯損耗的能量轉(zhuǎn)換為熱能而使磁性材料發(fā)熱。為了減少磁滯損耗，一般交流鐵芯都采用軟磁材料。5.3變壓器變壓器是指利用電磁感應(yīng)原理將某一等級(jí)的交流電壓或電流變換成同頻率的另一等級(jí)的交流電壓或電流的電氣設(shè)備。5.3.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的種類很多，結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但基本結(jié)構(gòu)及工作原理都相類似，均由鐵芯和線圈（或稱繞組）組成。與電源相接的線圈，稱為一次側(cè)繞組；與負(fù)載相接的線圈稱為二次側(cè)繞組。5.3變壓器5.3.2變壓器同名端判斷所謂同名端是指在同一交變磁通的作用下，兩個(gè)繞組上所產(chǎn)生的感應(yīng)瞬時(shí)極性始終相同的端子，同名端又稱同極性端。常用“”或“

”進(jìn)行標(biāo)明，那么應(yīng)該怎樣來判斷線圈的同名端呢？任找一組繞組線圈接上1.5～3V電池，然后將其余各繞組線圈抽頭分別接在直流毫伏表或直流毫安表的正負(fù)接線柱上。接通電源的瞬間，表的指針會(huì)很快擺動(dòng)一下，如果指針向正方向偏轉(zhuǎn)，則接電池正極的線頭與接電表正極接線柱的端為同名端，如果指針反向偏轉(zhuǎn)，則接電池正極的端與接電表負(fù)接線柱的端為同名端。5.3變壓器5.3.2變壓器同名端判斷按照下圖所示電路原理圖接線，電路連接無誤后，閉合電源開關(guān)S。在S閉合瞬間，如果電壓表指針正向偏轉(zhuǎn)，說明1和2是同名端；如果指針反向偏轉(zhuǎn)，則1和2’是同名端。21US

＋S－2'1'U20U1－＋V5.3變壓器5.3.3變壓器的工作原理1．空載工作原理忽略線圈電阻，可以得到：當(dāng)n>l時(shí)，，此變壓器為降壓變壓器；當(dāng)n<l時(shí)，，此變壓器為升壓變壓器。2.有載工作原理3.阻抗變換作用設(shè)為負(fù)載阻抗，變壓器的輸入阻抗則為：變壓器阻抗的變換作用在電子線路中有重要應(yīng)用。圖5-7變壓器的空載變壓原理圖5-8變壓器的有載變流原理5.3變壓器5.3.4實(shí)際變壓器的外特性當(dāng)一次側(cè)電壓和負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，稱為變壓器的外特性。如圖5-10所示，分別為電阻性負(fù)載和感性負(fù)載的情況?？梢姡行载?fù)載端電壓下降程度較電阻性負(fù)載大?，F(xiàn)代電力變壓器從空載到滿載，二次繞組的端電壓下降約為其額定電壓的4～6％。

圖5-10變壓器的外特性第六章交流電動(dòng)機(jī)及其控制本章知識(shí)點(diǎn)1．了解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造和轉(zhuǎn)動(dòng)原理。2．理解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，掌握起動(dòng)和反轉(zhuǎn)的基本方法,了解調(diào)速和制動(dòng)的方法。3．了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。4．掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。5．掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程。能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡單的控制電路。6.1三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便和價(jià)格便宜，是所有電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣泛的一種。6.1.1基本構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)也由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成1.定子定子由定子鐵芯、定子繞組以及機(jī)座、端蓋、軸承等組成。定子繞組一般用漆包線繞制而成。三相繞組的六個(gè)端線都引到機(jī)座側(cè)面的接線板上，可根據(jù)情況將其接成星形或三角形。繞組的首端分別用U1，V1，W1表示，其對(duì)應(yīng)的末端分別用U2，V2，V2，表示。6.1三相異步電動(dòng)機(jī)6.1.1基本構(gòu)造2．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、軸承、風(fēng)扇等組成。轉(zhuǎn)子分鼠籠式和繞線式兩種。圖6-5籠型繞組

圖6-6繞線型轉(zhuǎn)子6.1三相異步電動(dòng)機(jī)6.1.2工作原理1．定子的旋