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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(m2) ； 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
2、基础,欧姆定律： 导体中的电流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。 Qt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
3、：（电流做的功指在通电相同时间内的大小） R1R2=U1U2=P1P2=W1W2=Q1Q2 。,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)1000
4、000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+Cn Q=Q1+Q2+Q3+Qn 多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+1/Cn Q=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kWh 1 kWh =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
5、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*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
6、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EBLvsin(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,1.2 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
7、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=2f。 频率f=1/T i=Imsin（t+0）,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=0.707Im U=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=0.707Im U=0.707
8、Um,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：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/S P=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
9、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
10、 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uVW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,
