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1、 目录 电磁学基础 1 电气识图与国际单位制 2 电工仪表 3 配电系统 配电系统的电气设备 5 4 2 1 电磁学基础 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质电阻是电流通过导体时所收到的阻力 R L S 制成电阻的材料电阻率 国际单位制为欧姆 米 m L 绕制成电阻的导线长度 国际单位制为米 m S 绕制成电阻的导线横截面积 国际单位制为平方米 m 2 电阻与温度的关系 一般来说 金属导体的电阻会随温度升高而增大 电动势 电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极 经过电源内部移到电源正极所作的功 与电源两端电压的方向相反 1 1恒流电路 1 电磁学基础 欧姆定律 导体中的电流
2、跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻阻值成反比 这就是欧姆定律 基本公式是I U R Q t电流 电荷量 时间U 电压伏特 V R 电阻欧姆 I 电流安培 A 1 1恒流电路 1 电磁学基础 串联电路电流处处相等 I总 I1 I2 I3 In串联电路总电压等于各处电压之和 U总 U1 U2 U3 Un串联电阻的等效电阻等于各电阻之和 R总 R1 R2 R3 Rn串联电路总功率等于各功率之和 P总 P1 P2 P3 Pn串联电路中 只要有某一处断开 整个电路就成为断路 串联电路中 除电流处处相等以外 其余各物理量之间均成正比 电流做的功指在通电相同时间内的大小 R1 R2 U1 U2 P1 P2
3、 W1 W2 Q1 Q2 1 1恒流电路 1 电磁学基础 组合中的元件具有相同的电压 流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和 并联电路中 电阻大小的计算公式为1 R 1 R1 1 R2 1 R3 R1 R2 R3 表示各支路电阻大小 在并联电路中 除各支路两端电压相等以外 电阻和其它物理量之间均成反比 在相同时间内 R1 R2 I2 I1 P2 P1 W2 W1 Q2 Q1 1 1恒流电路 1 电磁学基础 电容器就是储存电荷的容器 电容量C Q U单位 1法拉 F 1000毫法 mF 1000000微法 F 特点 能够隔直流 通交流多电容器并联计算公式 C C1 C2 C3 CnQ Q1
4、 Q2 Q3 Qn多电容器串联计算公式 1 C 1 C1 1 C2 1 CnQ Q1 Q2 Q3 Qn 1 1恒流电路 1 电磁学基础 功率P W t UI I I R U U R单位为W电能 即电功A UIt Pt电能通常用千瓦时来表示 符号为kWh1kWh 3 6 1000000某户有两只日光灯均为40W 有60W和15W白炽灯各一只 电视机1台 65W 录音机1台 功率25W 若这些设备每天工作5h 电费为0 56元 kWh 该用户一个月多少电费 1 1恒流电路 P总 2 40 60 15 65 25 245 W 消耗电能A Pt 0 245 30 5 36 75 kWh D 36 75
5、 0 56 20 58 元 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 磁体 磁场 磁极 磁通 磁场密度 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 实验证明在通电的导体周围有磁场 电流方向改变时 磁场方向也改变 直导线右手法则 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 右手螺旋法则 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 电磁力 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 电磁感应现象 导体在磁场中做切割磁感线运动 导体中就会产生电动势 感应电动势的大小只与磁感应强度B 导体长度L 切割速度v及v和B方向间夹角 的正弦值成正比 即E BLvsin 为B L v三者间通过互相转化两两垂直所得的角 右手定则 1 电磁学基础 1
6、2磁与电磁感应 法拉第电磁感应定律 与线圈交链的磁通发生变化时 将在线圈中产生感应电动势 电动势的大小与线圈的匝数及穿过线圈磁通的变化率成正比 楞次定律 感应电动势的方向总是此图产生感应电流来阻碍磁通的变化 1 电磁学基础 1 2磁与电磁感应 自感电动势 当通过线圈的电流发生变化时 线圈电流产生的磁通也跟着变化 这个变化的磁通反过来又会在线圈中产生感应电动势 由于线圈本身电流的变化而在本线圈内所产生的感应电动势叫自感电动势 自感电动势的方向自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 周期T 1 f角速度 2 f 频率f 1 Ti Imsin t 0 1 电磁学基
7、础 1 3单相交流电路 把直流电和交流电分别通过两个相同的电阻器件 如果在相同时间内它们产生的热量相等 那么就把此直流电的电压 电流作为此交流电的有效值 I 0 707ImU 0 707Um 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 把直流电和交流电分别通过两个相同的电阻器件 如果在相同时间内它们产生的热量相等 那么就把此直流电的电压 电流作为此交流电的有效值 I 0 707ImU 0 707Um 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 电阻电路 有功功率 P UI 电感电路 电压的相位超前于电流90 电感是一种储能元件 没有消耗能量 只是在电源和电感线圈之间有周期性的能量互换 感性无功功率 电容电路
8、电流的相位超前于电压90 电容是一种储能元件 没有消耗能量 只是在电源和电容之间有周期性的能量互换 容性无功功率 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 在交流电路中 功率因数是有功功率和视在功率的比值 即cos P SP UIcos 为电压与电流之间的相位 功率因数的大小与电路的负荷性质有关 如白炽灯泡 电阻炉等电阻负荷的功率因数为1 一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1 功率因数是电力系统的一个重要的技术数据 功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数 功率因数低 说明电路用于交变磁场转换的无功功率大 从而降低了设备的利用率 增加了线路供电损失 所以 供电部门对用电单位的功率因数有一定
9、的标准要求 例如 设备功率为100个单位 也就是说 有100个单位的功率输送到设备中 然而 因大部分电器系统存在固有的无功损耗 只能使用70个单位的功率 很不幸 虽然仅仅使用70个单位 却要付100个单位的费用 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 1 电磁学基础 1 3单相交流电路 有功功率P UIcos 单位为W瓦无功功率Q UIsin 单位为var乏视在功率S单位为vVA乏 1 电磁学基础 1 4三相交流电路 1 电磁学基础 1 4三相交流电路 任一瞬时 对称的三相电动势之和为零 即 相交流电依次达到正最大值 或相应零值 的顺序称为相序 通常把u V W的相序称为顺相序 1 电磁学基础 1 4三相交流电路 电源绕组的星形接法 中性点 将电源三相绕组的末端连接在一起 成为一个公共点 即为中性点 相线 从每相绕组的首端引出的导线叫做相线 相电压 每组绕组首末两端之间的电压 叫做相电压 线电压 两相线之间的电压叫做线电压 线电压是相电压的根号三倍 1 电磁学基础 1 4三相交流电路 电源绕组的三角形接法 1 电磁学基础 1 4三相交流电路
