司机电工基础

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1、机车乘务员通用知识机车乘务员通用知识课题一 电工电子基础第一节第一节 直流电路直流电路第二节第二节 电磁感应电磁感应第三节第三节 交流电路交流电路第五节第五节 电力电子简介电力电子简介第四节第四节 半导体基础知识半导体基础知识第二节 电磁感应本节主要内容: 1. 磁的基本概念 2. 铁磁材料的磁化 3. 电磁感应定律 4. 自感与互感一一 磁的基本概念磁的基本概念1.1.磁体和磁场磁体和磁场 某些物体具有吸引铁、镍、钴等物质的特性，某些物体具有吸引铁、镍、钴等物质的特性，这种特性叫做这种特性叫做磁性磁性。具有磁性的物体叫做。具有磁性的物体叫做磁体磁体。磁铁两端的磁性最强，叫做磁铁两端的磁性最强

2、，叫做磁极磁极。任何磁铁都有。任何磁铁都有一对磁极，一个叫南极（一对磁极，一个叫南极（S）；一个叫北极（）；一个叫北极（N）。）。南极和北极总是成对出现并且强度相等，不存在南极和北极总是成对出现并且强度相等，不存在独立的磁极。磁极之间存在互相作用的磁力，同独立的磁极。磁极之间存在互相作用的磁力，同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 在磁力作用的空间，有一种特殊的物质叫在磁力作用的空间，有一种特殊的物质叫磁磁场场。磁极之间的作用力，就是通过磁极周围的磁磁极之间的作用力，就是通过磁极周围的磁场传递的。场传递的。n用线迹描述磁极周围的磁场叫作磁力线。n磁力线某的切线

3、方向是该点的磁场方向n磁力线是闭合的回路；n磁力线的疏密程度表示磁场的强弱，离磁极越远，磁力线越稀疏。磁场与磁力线2.2.磁感应强度和磁通磁感应强度和磁通 磁感应强度磁感应强度B 磁感应强度B是表示磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量，单位为特斯拉(T)。 磁通磁通 磁感应强度B 仅仅仅仅反映了磁场中某点的性质。在实际工作中，往往要考虑一个面的磁场情况，为此引入一个新的物理量磁通，磁感应强度 B 和与其垂直的某一个截面积S的乘积称为磁通，用表示：=BS。 如果用磁力线描述磁场，则磁通就是通过面积为S的平面的磁力线总根数。单位面积上磁力线的数目称为磁通密度，即磁感应强度。在磁力线密的地方磁感应强度

4、大，反之则小。3.3.磁场强度磁场强度 磁导率磁导率 ：在磁场中放置某种物质，会对磁场的强弱产生影响。对磁场影响的强弱程度取决于所放物质的导磁性能。物质导磁性能的强弱用磁导率表示。真空的导磁率 =410-7 H/m 磁场强度磁场强度 磁感应强度B与周围介质的磁导率有关，为了使运算简便，引入一个新的概念磁场强度，用字母H表示。磁场中某点的磁感应强度 B 和同一点上的磁导率的比值称为该点的磁场强度，H=B B/。 二二 铁磁材料的磁化铁磁材料的磁化1.1.磁化的概念磁化的概念 一些原来没有磁性的物质，放在磁场中，一些原来没有磁性的物质，放在磁场中，在外磁场的作用下会产生磁性，这种现象叫在外磁场的作

5、用下会产生磁性，这种现象叫做磁化。做磁化。 所有的铁磁物质都能够被磁化。铁磁所有的铁磁物质都能够被磁化。铁磁物质主要是指铁、钴、镍及其合金等材料。物质主要是指铁、钴、镍及其合金等材料。磁性材料的磁导率很大，磁性材料的磁导率很大，1，可达，可达102105。HBB0BBJO磁 化 曲 线B0 是真空情况下的磁感应强度；BJ 是磁化产生的磁感应强度；B 是介质中的总磁感应强度。2.2.铁磁材料的磁化铁磁材料的磁化磁饱和性 磁性物质在磁化过程中磁通密度最初增加很磁性物质在磁化过程中磁通密度最初增加很快，随着内部磁性的增加，磁通密度的增加快，随着内部磁性的增加，磁通密度的增加逐渐减慢逐渐减慢，当外磁场

6、（磁化力）增大到一定，当外磁场（磁化力）增大到一定程度时，磁通基本上不再程度时，磁通基本上不再增加，此时称磁性物质已增加，此时称磁性物质已处于处于磁饱和状态磁饱和状态。BHO123456铁磁材料的磁化剩磁 磁性物质磁化后，若外磁场消失，磁体内的磁感应磁性物质磁化后，若外磁场消失，磁体内的磁感应强度并不完全消失，而是在相当长时间内保留着磁强度并不完全消失，而是在相当长时间内保留着磁性，这种剩下来的磁性称为剩磁。性，这种剩下来的磁性称为剩磁。磁滞铁磁物质在磁化过程中磁通密度的变化总是落后于外加磁场变化的性质称为磁滞性磁滞性。右图为磁滞回线图磁滞回线图。3. 磁性物质的分类 根据滞回曲线和磁化曲线的

7、不同，大致分成三类：根据滞回曲线和磁化曲线的不同，大致分成三类：(1)软磁材料其矫顽磁力较小，磁滞回线较窄。(铁心)(2)永磁材料其矫顽磁力较大，磁滞回线较宽。(磁铁)(3)矩磁材料其剩磁大而矫顽磁力小，磁滞回线为矩形。(记忆元件)HBHBHB三三 电磁感应电磁感应1.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流可以产生磁场。通电导体的周围存在着磁场，电流可以产生磁场。通电导体的周围存在着磁场，这种现象叫做电流的磁效应。这种现象叫做电流的磁效应。 奥斯特在奥斯特在1820年发现年发现 通电直导线的磁场通电直导线的磁场 通电线圈的磁场通电线圈的磁场 对线圈通以电流使其内部的铁磁物质磁化的现象称为励磁。对线

8、圈通以电流使其内部的铁磁物质磁化的现象称为励磁。既然电能生磁，那么磁能不能生电呢？既然电能生磁，那么磁能不能生电呢？2.2.电磁感应现象电磁感应现象电磁感应如下图所示的匀强磁场中，当导线如下图所示的匀强磁场中，当导线AB在磁场中垂在磁场中垂直于磁力线方向运动时，电流计指针发生偏转，直于磁力线方向运动时，电流计指针发生偏转，表明电路中产生了电流。表明电路中产生了电流。电磁感应如右图所如右图所示，将磁示，将磁铁插入线铁插入线圈，或从圈，或从线圈抽出线圈抽出时，同样时，同样也会产生也会产生感应电流感应电流。电磁感应 闭合回路中的一部分导体在磁场中作闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁力线运动，或穿

9、过闭合回路的磁通切割磁力线运动，或穿过闭合回路的磁通发生变化时，回路中均有感应电流产生，发生变化时，回路中均有感应电流产生，这种现象叫做这种现象叫做电磁感应电磁感应。3 3感应电动势感应电动势 由于电磁感应而产生的电动势叫做感应电动势由于电磁感应而产生的电动势叫做感应电动势。 导体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中的导体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中的自由电子因磁场力的作用而沿导线向一定方向移动，自由电子因磁场力的作用而沿导线向一定方向移动，其结果使导线的两端分别积聚着正电荷和负电荷，其结果使导线的两端分别积聚着正电荷和负电荷，从而产生电位差，这就是导体上的感应电动势从而产生电位差，这就是

10、导体上的感应电动势。电磁感应 法拉第指出：不论什么原因使通过回路的磁通量法拉第指出：不论什么原因使通过回路的磁通量发生变化，回路中均有感应电动势产生，其大小与通发生变化，回路中均有感应电动势产生，其大小与通过此回路磁通的变化律成正比。过此回路磁通的变化律成正比。动生电动势动生电动势 导线在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导线中感应电动势。其大小为E=Blvsin 感应电动势 将磁铁插入线圈，或从线圈抽出时，导致磁通的大小发生变化，线圈中将产生感应电动势，感应电动势的大小与磁通的变化律成正比。即与电流的变化速度、线圈匝数、有无铁心有关。楞次定律楞次定律 在一个闭合的线圈在一个闭合的线圈回路中，如

11、果有一个变化的磁回路中，如果有一个变化的磁场对它作用，线圈内就产生感场对它作用，线圈内就产生感应电动势和感应电流，应电动势和感应电流，感应电感应电流所产生的磁通量总是力图反流所产生的磁通量总是力图反抗或抵消外磁场的磁通量变化。抗或抵消外磁场的磁通量变化。 右手定则右手定则 感应电动势的方向感应电动势的方向可用右手定则判定可用右手定则判定：伸开右手，：伸开右手，让拇指与其余四指垂直，让磁让拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，拇指指向感线垂直穿过手心，拇指指向导体的运动方向，四指所指的导体的运动方向，四指所指的就是感应电动势的方向。就是感应电动势的方向。楞次定律楞次定律四四 自感与互感自感与

12、互感 1.1.自感自感 在一个闭合回路中，由于流过线圈本身的电流变 化引起周围磁场变化，从而在回路自身激起感应 电动势的现象成为自感现象。这个感应电动势称 为自感电动势。 自感电动势的方向自感电动势的方向 自感电动势的方向可由楞次定律来确定。当回路中的电流增大时，自感电动势阻碍磁通的增加，其方向与回路电流方向相反；当回路中的电流减小时，自感电动势阻碍磁通的减少，其方向与回路电流方向相同。2.2.互感互感若有两个线圈彼此靠近，形成两个独立回路，由于一个线圈电流变化引起周围磁场变化，使相邻线圈产生感应电动势的现象，称为互感现象。产生的感应电动势叫互感电动势。自感与互感自感现象的应用与危害自感现象的

13、应用与危害I自感与互感 自感现象在各种电器设备和无线电自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用，日光灯的镇流技术中有广泛的应用，日光灯的镇流器就是利用线圈自感现象的一个例子。器就是利用线圈自感现象的一个例子。 自感现象的危害：在大型电动机的自感现象的危害：在大型电动机的定子绕组中，定子绕组的自感系数很定子绕组中，定子绕组的自感系数很大大, ,而且定子绕组中流过的电流又很强，而且定子绕组中流过的电流又很强，当电路被切断的瞬间，由于电流在很当电路被切断的瞬间，由于电流在很短的时间内发生很大的变化，会产生短的时间内发生很大的变化，会产生很高的自感电动势，在很高的自感电动势，在断开处形成电断开

14、处形成电弧弧, ,这不仅会烧坏开关，甚至危及工作这不仅会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全。因此，切断这类电路时人员的安全。因此，切断这类电路时必须采用特制的安全开关。必须采用特制的安全开关。i当线圈中通有交流电时，它所产生的磁通也是当线圈中通有交流电时，它所产生的磁通也是交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势，交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势，而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这种感应电流称为环流或涡流，它在垂直于磁通方向种感应电流称为环流或涡流，它在垂直于磁通方向的平面内环流着。的平面内环流着。涡电流当线圈中通有交流电时，它所

15、产生的磁通也是交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势，而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这种感应电流称为环流或涡流，它在垂直于磁通方向的平面内环流着。当线圈中通有交流电时，它所产生的磁通也是交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势，而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这种感应电流称为环流或涡流，它在垂直于磁通方向的平面内环流着。涡流的应用：涡流的应用：高频感应冶金炉，电磁炉高频感应冶金炉，电磁炉涡流的危害与解决办法：涡流的危害与解决办法：在一个有铁心的线圈在一个有铁心的线圈中，由于整块铁心的电阻较中，由于整块铁心的电阻较小，小，感应产生的涡流一般很大，从而引起功率损耗，感应

16、产生的涡流一般很大，从而引起功率损耗，铁心发热。为减少涡流的影响，一般采用以下方法：铁心发热。为减少涡流的影响，一般采用以下方法：1）将电机、电器的整体铁心，改为用一片片分开的）将电机、电器的整体铁心，改为用一片片分开的金属片迭合而成，金属片之间用绝缘层隔开，且金金属片迭合而成，金属片之间用绝缘层隔开，且金属片的迭合方向与磁通方向平行，从而大大减少涡属片的迭合方向与磁通方向平行，从而大大减少涡流；流；2）制造电机、电器贴心迭片时，用电阻较大的）制造电机、电器贴心迭片时，用电阻较大的硅钢片制成，以进一步减小涡流。硅钢片制成，以进一步减小涡流。涡电流第三节 交流电路本节主要内容: 1. 正弦交流电

17、的基本概念 2. 电感与电容 3. 交流电路分析 4. 三相正弦交流电路一一 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念电流的分类直流电流：又叫稳恒电流，直流电流：又叫稳恒电流，电流的大小和方向都不随时电流的大小和方向都不随时间变化间变化脉动电流：电流的大小随时脉动电流：电流的大小随时间变化，但方向不随时间变间变化，但方向不随时间变化化交流电流：电流的大小和交流电流：电流的大小和方向都随时间变化方向都随时间变化交流电又分正弦交流电和交流电又分正弦交流电和非正弦交流电。非正弦交流电。1.1.交流电的产生交流电的产生一一 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念n分析：线圈分析：线圈bc、da始终在

18、平行磁感线方向转动，始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用。因而不产生感应电动势，只起导线作用。n（1）线圈平面垂直于磁感线（）线圈平面垂直于磁感线（a图），图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。电动势，没有感应电流。n（2）当线圈平面逆时针转过）当线圈平面逆时针转过90 时（时（b图），图），即线圈平面与磁感线平行时，即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应

19、电流也线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。最大。交流电的产生n（3）再转过）再转过90 时（时（c图），线圈又处于中性图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势面位置，线圈中没有感应电动势交流电的产生n（4）当线圈再转过）当线圈再转过90时，处于图时，处于图d位置，位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过（图边的瞬时速度方向，跟线圈经过（图2）位置）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图在（图2）位置相反。）位置相反。交流电的产生n n在场强为在场强为B B的匀强磁场中，矩形线圈边长为的匀强磁场中，矩形线圈边长为l

20、l，逆，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开，从中性面开始计时，经过时间始计时，经过时间t t。这时。这时abab边中的感应电动势边中的感应电动势为为 E E=BlvBlvsinsintt交流电的产生n交流电的图像交流电的图像n交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐标表示），纵坐标表示感应电动势感应电动势e（感应电流（感应电流i）。）。（一）周期和频率（一）周期和频率（二

21、）瞬时值和最大值（二）瞬时值和最大值（三）有效值和平均值（三）有效值和平均值2. 正弦交流电的基本物理量（四）相位和相位差（四）相位和相位差2. 正弦交流电的基本物理量振幅振幅角频率角频率振幅振幅、角频率角频率和和初相初相称为正弦量的的三要素。称为正弦量的的三要素。相位相位初相角初相角:简称简称初相初相波形波形i=Imsin(t+i)交流电完成一次周期性变化所需的时间交流电完成一次周期性变化所需的时间称为交流电的称为交流电的周期周期，用符号，用符号T表示，单位是表示，单位是s。周期频率：频率：交流电在交流电在1s内完成周内完成周期性变化的次数称为交流电期性变化的次数称为交流电的的频率频率，用符

22、号，用符号f表示，单位表示，单位是赫（是赫（Hz）。）。频率角频率角频率：交流电单位时间内变化的弧度数，：交流电单位时间内变化的弧度数，用符号用符号 表示，单位是弧度每秒。表示，单位是弧度每秒。角频率与周期及频率的关系：角频率与周期及频率的关系：我们把我们把t 时刻线圈时刻线圈平面与中性面的夹角平面与中性面的夹角（t+）叫做该正弦叫做该正弦交流电的交流电的相位相位或相角。或相角。是是t=0时的时的相位，叫相位，叫做做初相位初相位，简称初相。，简称初相。相位和相位差相位差相位差：两个同频率正弦：两个同频率正弦量的相位之差，其值等于量的相位之差，其值等于它们的初相之差。如它们的初相之差。如相位和相

23、位差则其相位差为则其相位差为根据相位差我们可确定两个交流电的相位关系，根据相位差我们可确定两个交流电的相位关系，有超前、滞后、同相、反相、正交。有超前、滞后、同相、反相、正交。超前、滞后超前、滞后同相同相相位和相位差反相反相正交正交相位和相位差 最大的瞬时值称为最大的瞬时值称为最大值最大值，也称为幅值或峰值。，也称为幅值或峰值。 交流电在某一时刻的值称为在这一时刻交流电的交流电在某一时刻的值称为在这一时刻交流电的瞬时值瞬时值。交流电动势、电压和电流的交流电动势、电压和电流的瞬时瞬时值分别值分别用小写字母用小写字母e e、u u、i i表表示。示。交流电动势、电压和电流的最大值分别用交流电动势、

24、电压和电流的最大值分别用Em、Um和和Im表示。表示。瞬时值和最大值若若一一个个交交流流电电流流和和一一个个直直流流电电流流分分别别通通过过阻阻值值相相同同的的电电阻阻，在在相相同同时时间间内内产产生生的的热热量量相相等等，那那么么就就把把这这一一直直流流电电的的数数值值叫叫做做这这一一交交流流电电的的有有效值效值。交交流流电电动动势势、电电压压和和电电流流的的有有效效值值分分别别用用大大写字母写字母E、U和和I表示。表示。正弦交流电的有效值和正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系：最大值之间有如下关系：有效值二二 电感与电容电感与电容1.电感：电感：变化的电流通过线圈而产生自感电变化的电流

25、通过线圈而产生自感电动势，阻碍原电流的通过。不同的线圈在通动势，阻碍原电流的通过。不同的线圈在通过相同的电流时，其自感电动势不同。对单过相同的电流时，其自感电动势不同。对单匝线圈来说，其产生的磁通与流过线圈的电匝线圈来说，其产生的磁通与流过线圈的电流的比值叫该线圈的自感系数，也叫电感，流的比值叫该线圈的自感系数，也叫电感，用用L表示。表示。L=/i电感的单位是亨利（电感的单位是亨利（H），毫亨，微亨。），毫亨，微亨。电感两端的电流不能突变电感两端的电流不能突变二二 电感与电容电感与电容2.电容器：电容器：被绝缘介质隔开的两个导体组成被绝缘介质隔开的两个导体组成的系统叫电容器。的系统叫电容器。组

26、成电容器的两个导体叫做极板，中间的绝缘物组成电容器的两个导体叫做极板，中间的绝缘物质叫做电容器的介质。电容器的基本特性是能储质叫做电容器的介质。电容器的基本特性是能储存电荷。两极板常带等量异号电荷。存电荷。两极板常带等量异号电荷。电容的单位是法拉（电容的单位是法拉（F）、微法（）、微法（F）电容器分类电容器分类电容器分类电容器分类: :按结构可分为固定电容器、可变电按结构可分为固定电容器、可变电按结构可分为固定电容器、可变电按结构可分为固定电容器、可变电容器和半容器和半容器和半容器和半可变电容器；按介质材料分为空气电容可变电容器；按介质材料分为空气电容可变电容器；按介质材料分为空气电容可变电容

27、器；按介质材料分为空气电容器、纸介质电容器、云母电容器、金属膜电容器、器、纸介质电容器、云母电容器、金属膜电容器、器、纸介质电容器、云母电容器、金属膜电容器、器、纸介质电容器、云母电容器、金属膜电容器、油质电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。油质电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。油质电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。油质电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。纸质电容器陶瓷电容器电解电容器钽电容器可变电容器电容器类型平行板电容器平行板电容器电容器类型电容是电容器固有的属性。以平行板电容器为例：电容是电容器固有的属性。以平行板电容器为例：极板面积越大、板间距越小、介质介电常数越大，极板面积越大、板间距越

28、小、介质介电常数越大，电容器的电容越大。电容器的电容越大。电容器类型圆柱形电容器圆柱形电容器电容器类型球形电容器球形电容器电容器类型电容器参数额定电压：额定电压：电容器能长时间地稳定工作，并电容器能长时间地稳定工作，并且保证电介质性能良好的最大直流电压且保证电介质性能良好的最大直流电压，又，又称耐压。电容器上所标的电压就是额定电压。称耐压。电容器上所标的电压就是额定电压。工作时加在电容器上的电压不应超过额定电工作时加在电容器上的电压不应超过额定电压，否则电容器的介质就会被击穿，该电容压，否则电容器的介质就会被击穿，该电容器不能再使用。器不能再使用。标称容量和允许误差标称容量和允许误差电容器的充

29、放电电容器的充电：电容器的充电：当电容器与电源接通时，电当电容器与电源接通时，电源开始向电容器充电。刚开始电流较大，灯源开始向电容器充电。刚开始电流较大，灯泡较亮，经一段时间后，灯泡逐渐变暗，直泡较亮，经一段时间后，灯泡逐渐变暗，直至灯泡不亮。说明电流的变化是从大到小，至灯泡不亮。说明电流的变化是从大到小，直至为零。这个过程叫电容器充电。直至为零。这个过程叫电容器充电。电容器的充放电电容器的放电：电容器的放电：电容器充电结束后，将电容器两端电容器充电结束后，将电容器两端与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电。此与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电。此时电流通过灯泡，刚开始时灯泡较亮，经一

30、段时间时电流通过灯泡，刚开始时灯泡较亮，经一段时间后，灯泡逐渐变暗，直至灯泡不亮。说明电流的变后，灯泡逐渐变暗，直至灯泡不亮。说明电流的变化是从大到小，直至为零。电容器放电结束，这个化是从大到小，直至为零。电容器放电结束，这个过程叫电容器放电。过程叫电容器放电。电容器的充放电电容器两端的电压不能突变。电容器两端的电压不能突变。所谓电容器充所谓电容器充电就是两端接上电源后，随着时间的推移，电就是两端接上电源后，随着时间的推移，极板上电荷积聚慢慢增加，电容器两端电压极板上电荷积聚慢慢增加，电容器两端电压才能建立，并逐渐上升至与电源电压相等。才能建立，并逐渐上升至与电源电压相等。电容器放电？因此电容

31、器两端电压的上升或电容器放电？因此电容器两端电压的上升或下降是需要一定时间的，不能突变。这个时下降是需要一定时间的，不能突变。这个时间的大小与电容的容量及充放电电路中电阻间的大小与电容的容量及充放电电路中电阻值的大小有关。值的大小有关。充放电过程中电流充放电过程中电流“真的真的”流过电容器吗流过电容器吗？三三 交流电路分析交流电路分析1.纯电阻电路：纯电阻电路：交流电路中如果只有线性电阻，交流电路中如果只有线性电阻，这种电路就叫做纯电阻电路，如图所示。这种电路就叫做纯电阻电路，如图所示。结论结论：在纯电阻电路中，电流与电压是同频：在纯电阻电路中，电流与电压是同频率、同相位的正弦量。率、同相位的

32、正弦量。在交流电路中，在交流电路中，瞬时功率瞬时功率是指电压瞬时值和是指电压瞬时值和电流瞬时值的乘积，用电流瞬时值的乘积，用p表示。表示。平均功率（也叫平均功率（也叫有功功率有功功率） 它是瞬时功率在它是瞬时功率在一个周期内的平一个周期内的平均值，用均值，用P表示。表示。电路的功率2.纯电容电路：纯电容电路：交流电路中，如果只用电容器作交流电路中，如果只用电容器作负载，而且电容器的绝缘电阻很大，负载，而且电容器的绝缘电阻很大，介质损耗和分布电感可忽略不计，这介质损耗和分布电感可忽略不计，这种电路就叫做纯电容电路，如图所示。种电路就叫做纯电容电路，如图所示。把把一一个个周周期期电电压压的的变变化

33、化分分成成四四个个阶阶段段来来分分析析，得得到到结结论论：在在纯纯电电容容电电路路中中，电电流流超超前前电电压压90。电容元件具有电容元件具有“隔直通交隔直通交”的作用。的作用。电路的功率有功功率有功功率：电容器电容器不消耗能量，所以不消耗能量，所以P=0。无功功率：无功功率：它是瞬它是瞬时功率的最大值，时功率的最大值，用用Qc表示，单位为表示，单位为var和和kvar3.纯电感电路：纯电感电路： 交流电路中，如果只用电感线圈交流电路中，如果只用电感线圈作负载，而且线圈的电阻可忽略不计，作负载，而且线圈的电阻可忽略不计，这种电路就叫做这种电路就叫做纯电感电路。纯电感电路。 把把一一个个周周期期

34、电电流流的的变变化化分分成成四四个个阶阶段段来来分分析析，得得到到结结论论：在在纯纯电电感感电电路路中中，电电感感两两端端的的电压超前电流电压超前电流90。电容和电感均具有阻碍电流通过的性质，即电电容和电感均具有阻碍电流通过的性质，即电抗。分别称为抗。分别称为感抗感抗和和容抗容抗。电感线圈具有电感线圈具有“通直隔交通直隔交”的性质。的性质。有功功率有功功率：电容器电容器不消耗能量，所以不消耗能量，所以P=0。无功功率：无功功率：它是它是瞬时功率的最大瞬时功率的最大值，用值，用QL表示，表示，单位为单位为var和和kvar4. RLC串联正弦交流电路一、电压与电流的关系一、电压与电流的关系二、阻

35、抗二、阻抗三、功率三、功率1.三相正弦交流电的产生四四 三相正弦交流电路三相正弦交流电路三相交流发电机的示意图如图三相交流发电机的示意图如图a所示，主要由所示，主要由转子和定子构成。定子中有三个完全相同的绕组，转子和定子构成。定子中有三个完全相同的绕组，电动势的参考方向选定为绕组的末端指向始端，如电动势的参考方向选定为绕组的末端指向始端，如图图b、c所示。所示。由图由图a可见，当磁极的可见，当磁极的N极转到极转到U1处时，处时，U相相的电动势达到正的最大值。经过的电动势达到正的最大值。经过120后，磁极的后，磁极的N极转到极转到V1处，处，V相的电动势达到正的最大值。同理，相的电动势达到正的最

36、大值。同理，再由此经过再由此经过120后，后，W相的电动势达到正的最大值。相的电动势达到正的最大值。周而复始，这三相电动势的相位互差周而复始，这三相电动势的相位互差120。这种最。这种最大值相等、频率相同、相位互差大值相等、频率相同、相位互差120的三个正弦电的三个正弦电动势称为动势称为对称三相电动势对称三相电动势。星形连接星形连接：将三相发电机绕组的末端连在一起，：将三相发电机绕组的末端连在一起，始端分别引出输出线，这种连接称为始端分别引出输出线，这种连接称为星形连接法星形连接法，用用Y表示。表示。2.三相电源绕组的连接从从始端引出的三根线称为相线或端线，俗称始端引出的三根线称为相线或端线，

37、俗称火线火线。末端接成的一末端接成的一点称为中性点，简点称为中性点，简称中点，用称中点，用N表示。表示。从中性点引出的输从中性点引出的输电线称为中性线，电线称为中性线，简称简称中线（零线）中线（零线）。星形连接有三相三线制和三相四线制两种。星形连接有三相三线制和三相四线制两种。无无中线的三相制叫做中线的三相制叫做三相三线制三相三线制；有中线的三相制叫；有中线的三相制叫做做三相四线制三相四线制。电源的星形连接端线与端线之间的电压称为端线与端线之间的电压称为线电压线电压；端线与中线之端线与中线之间的电压称为间的电压称为相电压相电压。线电压与相电压的。线电压与相电压的关系为：关系为：将三相电源内每相

38、绕组的末端和另一组绕组的将三相电源内每相绕组的末端和另一组绕组的始端依次相连的连接方式，称为始端依次相连的连接方式，称为三角形接法三角形接法，用，用表表示。示。电源三角形连接三相电源作三相电源作三角形连接三角形连接时，线电压时，线电压就是相电压，就是相电压，即：即：接在三相电源上的负载统称为接在三相电源上的负载统称为三相负载三相负载。3.三相负载的连接三相负载的连接也有星形连接（三相负载的连接也有星形连接（Y）与三角形与三角形连接（连接（）两种。两种。将三相负将三相负载分别接在载分别接在三相电源的三相电源的相线和中线相线和中线之间的接法之间的接法称为称为三相负三相负载的星形连载的星形连接（接（

39、Y）。把三相负载把三相负载分别接在三相电分别接在三相电源的每两根端线源的每两根端线之间，就称为三之间，就称为三相负载的相负载的三角形三角形（）连接连接。负载三角形连接三相负载接到三相电源中，应做三相负载接到三相电源中，应做形还是形还是Y形形连接，应根据三相负载的额定电压而定。连接，应根据三相负载的额定电压而定。我国低压供电的线电压为我国低压供电的线电压为380V，当三相感应当三相感应电动机电磁绕组的额定电压为电动机电磁绕组的额定电压为380V时，就应做时，就应做连连接；当电磁绕组的额定电压为接；当电磁绕组的额定电压为220V，就应做就应做Y形连形连接。接。三相负载的连接大多照明灯具额定电压都为大多照明灯具额定电压都为220V，故照明电故照明电路一般应接成路一般应接成Y形，如图所示。形，如图所示。