交流电讲解课件.ppt

1、一一、交流电的概念交流电的概念 如果电流或电压大小和方向随时间变化而变化，如果电流或电压大小和方向随时间变化而变化，则此种电流称为交流电流或电压则此种电流称为交流电流或电压。TutuTt 如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，则该电路称为正弦交流电路。正弦规律变化，则该电路称为正弦交流电路。 正弦交流电路正弦交流电路ti1 1、 正弦波的三要素正弦波的三要素tIim sint it mI： 电流幅值（最大值）电流幅值（最大值） ： 角频率（弧度角频率（弧度/秒）秒） ： 初相角初相角mI 三要素三要素: :正弦量的特征量及表示方法正弦量的

2、特征量及表示方法tIim sin为正弦电流的最大值为正弦电流的最大值mI正弦波三要素一正弦波三要素一 - - 幅值幅值最大值最大值电量名称必须大电量名称必须大写写,下标加下标加 m。如：如：Um、Im 描述变化周期的几种方法描述变化周期的几种方法 1. 周期周期 T： 变化一周所需的时间变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒单位：秒，毫秒.Tf1fT22 正弦波正弦波三要素二三要素二 - - 角频率角频率3. 角频率角频率 ： 每秒变化的弧度每秒变化的弧度 单位：弧度单位：弧度/秒秒2. 频率频率 f： 每秒变化的次数每秒变化的次数 单位：赫兹，千赫兹单位：赫兹，千赫兹 .it TtIi sin2

3、正弦波正弦波三要素三三要素三 - - 初相位初相位： t = 0 时的相位，称为时的相位，称为初相位或初相角初相位或初相角。说明：说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点，给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。常用于描述多个正弦波相互间的关系。it ）（t：正弦波的相位角简称相位：正弦波的相位角简称相位 2121 -tt 两个同频率正弦量间的相位差两个同频率正弦量间的相位差( ( 初相差初相差) ) 222111 sin sintIitIimm122i1i t0=00两种正弦信号的相位关系两种正弦信号的相位关系同同相相位位1i1221t2i021- 落后于落后于2i1

4、i2it1相相位位滞滞后后21i领先于领先于1i2i2i相相位位超超前1i12021-t相位差为相位差为01i2i与与同相位同相位幅度：幅度：A707. 021A 1IIm301000sinti已知：已知：Hz159210002rad/s 1000 f频率：频率：30 初相位：初相位：A例例:21 -90 -（-90 ） 1801i2it2211 sin sin90- tIitIimm90如果相位差为如果相位差为+180 或或-180 -180 , ,称为称为两波形反相两波形反相则有则有TdtiTI021（均方根值）（均方根值）可得可得2mII 当当 时，时，tIim sindtRiT20交流

5、交流直流直流RTI2有效值电量必须大写，如：有效值电量必须大写，如：U、I交流电流交流电流 i通过电阻通过电阻R在一个周期在一个周期T内产生的热量与直流电流内产生的热量与直流电流I通过同通过同一电阻在同一时间一电阻在同一时间T内产生的热量内产生的热量相等，则称相等，则称I的数值为的数值为i的有效值的有效值2 有效值有效值可得可得2mII 当当 时，时，tIim sini= 2 I sin(t+)i可写为：可写为：同理同理:u= Um sin(t+)2mUUu= 2 U sin(t+)u可写为：可写为：2.2 2.2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法瞬时值表达式瞬时值表达式301000sinti

6、相量相量波形图波形图it 正弦波的表示方法：正弦波的表示方法：相量加减和表示是他的相量加减和表示是他的重点重点有效值有效值1. 描述正弦量的有向线段称为相量描述正弦量的有向线段称为相量 (phasor )。若。若其其 幅度用最大值表示幅度用最大值表示 ，则用符号：，则用符号：最大值最大值相量的书写方式相量的书写方式2. 在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：mUmIUI 3. 相量符号相量符号U U、I I 包含幅度与相位信息。包含幅度与相位信息。mUU或或222111 sin2 sin2tUutUu正弦波的相量表示法举例正弦波的相量表示法举例

7、例例1：将：将 u1、u2 用相量表示用相量表示 相位：相位：幅度：幅度：相量大小相量大小12UU 12设：设：12U1U2相位哪一个领先？相位哪一个领先？哪一个落后？哪一个落后？U2U11超前于超前于2同频率正弦波的同频率正弦波的相量画在一起，相量画在一起，构成相量图。构成相量图。例例2：同频率：同频率正弦波相加正弦波相加 -平行四边形法则平行四边形法则2U21U1Uu= u1 +u2 = 2221 sin2 tUu11 sin2tUu sin2tU21UUU2U21U1U21 = =180 用余弦定理求用余弦定理求U：U2=U12+U22 2U1U2cos U2U1U 用正弦定理求用正弦定

8、理求 角：角：sin UU2sin = 1+ sin2tUu=注意注意 ： 1. 只有正弦量只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。才能用相量表示，非正弦量不可以。2. 只有只有同频率同频率的正弦量才能画在一张相量图上，的正弦量才能画在一张相量图上， 不同频率不行。不同频率不行。波形图波形图瞬时值瞬时值相量图相量图小结：正弦波的三种表示法小结：正弦波的三种表示法tUum sin TmIt iUI符号说明瞬时值瞬时值 - 小写小写u、i有效值有效值 - 大写大写U、I复数、相量复数、相量 - 大写大写 + “.”U最大值最大值 - 大写大写+ +下标下标mU一、一、 电阻电路电阻电路 uiR根

9、据根据 欧姆定律欧姆定律 iRu tItRURuitUusin2sin2sin2 设设则则 2.3 2.3 单相交流电路单相交流电路 2.3 .1 简单单相交流电路简单单相交流电路tItRURuitUusin2sin2sin21. 频率相同频率相同2. 相位相同相位相同3. 有效值关系有效值关系：IRU 电阻电路中电流、电压的关系电阻电路中电流、电压的关系RIU UI5.相量图相量图电阻电路中的功率电阻电路中的功率)(sin2)(sin2tUutIiRuiRiup/22 uiR1. 瞬时功率瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积瞬时电压与瞬时电流的乘积小写小写=2UIsin2 t2. （耗能元

10、件）（耗能元件）0p结论：结论：1. 随时间变化随时间变化ptuipt电阻的瞬时功率波形图电阻的瞬时功率波形图p=2UIsin2 tTTdtiuTdtpTP0011tUutIisin2sin22. 平均功率（有功功率）平均功率（有功功率）P P：一个周期内的平均值一个周期内的平均值 UIdttUITdttUITTT-002)2cos1 (1sin21大写大写 uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2.2.电感电路电感电路dtdiLu 基本基本关系式关系式：tIisin2设设cos2tLIdtdiLu则则iuL)90sin(2otU)90sin(2otIXL电感电路中电流、电压的关系电感电路中

11、电流、电压的关系 1. 频率相同频率相同 2. 相位相差相位相差 90 （u 领先领先 i 90 ）)90sin(2otUutIisin2iut90设：设：其中：其中： U=IXL ， XL= L3. 有效值有效值 感抗感抗（）LXL定义：定义：LXIU 电感电路中的功率电感电路中的功率)90sin(2sin2otUutIitUIttUIuip2sincossin21. 瞬时功率瞬时功率 p ：iuL储存储存能量能量P 0P 0tuitiuL电压电流电压电流实际方向实际方向p为正弦波，频率加倍为正弦波，频率加倍 2. 平均功率平均功率 P （有功功率）（有功功率）0)2(sin1100dttI

12、UTdtpTPTT结论：结论：纯电感不消耗能量纯电感不消耗能量，只和电源进行能量，只和电源进行能量 交换（能量的吞吐）交换（能量的吞吐）tUIuip2sin3. 3. 无功功率无功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的单位：乏、千乏的单位：乏、千乏 (var(var、kvar) kvar) Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用 以衡量电感电路中能量交换的规模。以衡量电感电路中能量交换的规模。tUIuip2sin基本关系式基本关系式:dtduCi 设设：tUusin2三、电容电路三、电容电路uiC)90sin(2cos2otCUtUCdtduCi则：

13、则： 1. 频率相同频率相同2. 相位相差相位相差 90 （ i 领先领先u 90 ）)90sin(2otCUitUusin2电容电路中电流、电压的关系电容电路中电流、电压的关系iut90ICUUU3. 有效值有效值或或CUI ICU1 容抗容抗（）CXC1定义：定义：)90sin(2otCUitUusin2ICXIU 则：则：CXUI 电容电路中的功率电容电路中的功率ui)90sin(2sin2o-tUutIitIUuip2sin-1. 瞬时功率瞬时功率 ptIUuip2sin-充电充电p放电放电放电放电P 0储存储存能量能量uiuiuiuiiut-TTtIUTdtPTP0002sin11

14、2. 平均功率平均功率 PtIUuip2sin-瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）3. 无功功率无功功率 Q（电容性无功取负值）（电容性无功取负值）UIQ-tUIp2sin-单位：单位：var，乏，乏例例uiC解：解：-318010314116CXC电流有效值电流有效值mA2.2231807 .70CXUI求电容电路中的电流求电容电路中的电流已知：已知： C 1F)6314sin(27 .70-tu求：求：I 、iVmA)3314sin(2 .222)26314sin(2 .222-tti瞬时值瞬时值i 领先于领先于 u 90电流有效值电流有效值mA2.22318

15、07 .70CXUIUI6-3 4、R-L-C串联交流电路串联交流电路idtCdtdiLiRuuuuCLR1一、一、电流、电压的瞬时关系电流、电压的瞬时关系uRLCRuLuCui)sin(2)sin(2cos)(sin2)90sin(2)90sin(2sin2-tUtZItXXtRItIXtIXtIRuCLCLootIisin2若若其中其中:22)(CLXXRZ-RXXtgCL-1ZIU idtCdtdiLiRuuuuCLR1当当 时时， 表示表示 u 领先领先 i 电路呈感性电路呈感性CLXX 0CLXX 0当当 时，时， 表示表示 u 、i同相同相 电路呈电阻性电路呈电阻性CLXX 0当当

16、 时时， 表示表示 u 落后落后 i 电路呈容性电路呈容性RXXtgCL-1R-L-C串联交流电路串联交流电路相量图相量图先画出参先画出参考相量考相量CUULUIRUCLUURLCRULUCUIU相量表达式：相量表达式：CLRUUUU 阻抗三角形和电压三角形的关系阻抗三角形和电压三角形的关系ZRCLXXX-CURUULUCLUUIZIU 有效值有效值:22)(CLXXRZ-IZU CLCLIXIXUU-IRUR222)(CLRUUUU-IZU CLCLIXIXUU-IRUR电压三角形和功率三角形的关系电压三角形和功率三角形的关系UIS sinUIQQQCLcosUIIUPRcos 称为功率因数

17、称为功率因数IUQIUQCCLL- 在在 R、L、C 串联的电路中，串联的电路中，储能元件储能元件 L、C 不消耗能量不消耗能量，但，但存在能量吞吐，存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。吞吐的规模用无功功率来表示。 日常生活中很多负载为感性的，日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。其等效电路及相量关系如下图。 uiRLRuLuCOS I当当U、P 一定时，一定时，希望将希望将 COS 提高提高2.3.3 功率因数的提高功率因数的提高UIRULUP = PR = UICOS 其中消耗的有功功率为：其中消耗的有功功率为：负负载载iu说明：说明：由负载性质决定。与电路的参

18、数由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。和频率有关，与电路的电压、电流无关。cos功率因数功率因数 和电路参数的关系和电路参数的关系）（COSRXXtgCL-1RCLXX -Z例例40W白炽灯白炽灯 1COS40W日光灯日光灯 5 . 0COSA364. 05 . 022040cosUPI发电与供电发电与供电设备的容量设备的容量要求较大要求较大 供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。否则受处罚。 85. 0COSA182. 022040UPIcosUIP纯电阻电路纯电阻电路)0( 1COS10COSR-L-C串联电路串联电路)9090(-纯电感电路

19、或纯电感电路或纯电容电路纯电容电路0COS)90(电动机电动机 空载空载 满载满载3 . 02 . 0COS9 . 07 . 0COS 日光灯日光灯 （R-L-C串联电路）串联电路）6 . 05 . 0COS常用电路的功率因数常用电路的功率因数提高功率因数的原则提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压载上的电压U和负载的有功功率和负载的有功功率P不变。不变。提高功率因数的措施提高功率因数的措施:uiRLRuLu并电容并电容C并联电容值的计算并联电容值的计算uiRLRuLuC 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos

20、 L，要求补偿到，要求补偿到cos 须并联多大电容？（设须并联多大电容？（设 U、P、 为已知）为已知）iCiRLLUCIRLII分析依据：补偿前后分析依据：补偿前后 P、U 不变。不变。由相量图可知：由相量图可知：sinsinIIILRLC-LRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULL-LUCIRLII)(2tgtgUPCL-sincossincosUPUPCULL-iuRLRuLuCP=40W，U=220V，f=50Hz，cos L=0.5， cos =1并联电容并联电容C=4.5 F并联电容前并联电容前I=0.36A并联电容后并联电容后I=0.1

21、8A呈电容性。呈电容性。1cosIURLICI呈电感性呈电感性1cos 0UICIRLI0CIUIRLI问题与讨论问题与讨论 功率因数补偿到什么程度功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿？理论上可以补偿成以下三种情况成以下三种情况:功率因素补偿问题（一）功率因素补偿问题（一）1cos 呈电阻性呈电阻性0 2.4 三相交流电路三相交流电路 一一、 三相交流电源三相交流电源 1 、三相电动势的产生三相电动势的产生 2、 三相交流电源的连接三相交流电源的连接二二、三相负载及三相电路的计算三相负载及三相电路的计算 1、星形接法及计算星形接法及计算 2 、三角形接法及计算三角形接法及计算 一一、 三相交

22、流电源三相交流电源1、 三相电动势的产生三相电动势的产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，圈中产生感应电动势，其方向由其方向由AX。让线圈以让线圈以 的速度顺时的速度顺时针旋转。针旋转。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到线圈两端便可得到单相单相交流电动势。交流电动势。tEeAXsin2（1）三相交流电动势的产生）三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈：定子中放三个线圈：A XB YC Z首端首端末端末端三线圈空

23、间位置三线圈空间位置各差各差120o 转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。三个的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。（2）三相电动势的表示式）三相电动势的表示式三相电动势的特征：三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120。-240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm三角函数式三角函数式AEBECE 相量表示式及相互关系相量表示式及相互关系0CBAEEE-1201200EEEEEECBAEm BeAeCe0120 240 360 t120120120二二、三相交流电源的连接

24、三相交流电源的连接1、星形接法、星形接法AeCeBeAXYCBZN （1） 连接方式连接方式Ce（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线三相四线制供电制供电火线（相线）火线（相线）:ABC中线（零线）：中线（零线）：N 2. 三相电源星形接法的两组电压三相电源星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压相电压：火线对零线间的电压。火线对零线间的电压。-1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu三个相电压是对称的三个相电压是对称的UP代表电源相

25、电压的有效值代表电源相电压的有效值线电压线电压：火线间的电压。火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUU-ABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的注意规定的正方向正方向ANuBNuCNuBNU-ABU线电压和相电压的关系：线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU-303ANABUU-30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：同理：-303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对三个线电压也是对称的：大小相等，称的：大小相等，为相电压的为相电压的 倍，倍，

26、相位领先对应的相相位领先对应的相电压电压30，互成，互成120相位差。相位差。3线电压与相电压的通用关系表达式：线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUlU pU -为电源的相电压为电源的相电压 -为电源的线电压为电源的线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V220lPUU、V220lUV127pU星形接法星形接法ACB NZZZ二二、三相负载及三相电路的计算三相负载及三相电路的计算三角形接法三角形接法ACBZZZ负载有两种接法负载有两种接法:ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相电流相电流

27、(负载上的电流负载上的电流)：CNBNANIII 、1、三相对称负载星形接法及计算三相对称负载星形接法及计算线电流线电流(火线上的电流火线上的电流)：CBAIII 、plII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi（1）星形接法特点）星形接法特点相电流相电流=线电流线电流CNBNANNIIIINI: 零线电流零线电流*负载两端的电压等于电源的相电压负载两端的电压等于电源的相电压ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZUIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA（2）负载星形接法时的一般计算方法）负载星

28、形接法时的一般计算方法ZUIIpplACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINI线电流、相电流线电流、相电流计算通式：计算通式：1. 负载不对称时，各相单独计算。如：负载不对称时，各相单独计算。如： 已知：已知： 三相负载三相负载 R、L、C 以及以及 三相线电压：三相线电压：-120 120 0lCAlBClABUUUUUU求：各相、各线及中线电流求：各相、各线及中线电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI解：解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-120 120 0lCAlBClABUUUUUU-9031

29、30 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相相电电压压线线电电压压30 3plUUCI CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：令：则相电压为：则相电压为：-90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU(2) 相电流相电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-30RURUIPANAN-18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI-240150LPLPLBNBNXUjXUjXUIoCAUABUBCU(3) 中线电流中线电流CBANIIIINICNUANUBNUB

30、NICNIANI(4) 相量图相量图-18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUIAIBICI2. 负载对称时，只需计算一相。负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：如：AANANIZUI则：则：-120120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为（中线电流为0）CNUANUBNU3. 负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。有效值即可。0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时零线是否零线是否可以取消？可以取消？答：答：Y形连接

31、，三相完全对称时，零线可以形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。取消。称为三相三线制。ceACBZZZCeBeAe三相三线制供电时，若各相负载不相等，将三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何？如何？ANNAIBICIAEBECECB-求：各相负载电流。求：各相负载电流。已知已知：-240220 120220 0220CBAEEE每盏灯的额定值为每盏灯的额定值为: 220V、 100W应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一组一组二组二组三组三组N 正确接法正确接法:每组灯相互并每组灯相互并联联,然后分别接然后分别接至各相电压上。至各相电压上。设电源电压为：设电源电压为：

32、V220380PlUU每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压得到额定的工作电压220V。能否取消中线能否取消中线？关于零线的结论关于零线的结论 负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。三相制

33、供电，而且必须保证零线可靠。 中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。允许接保险丝也不允许接刀闸。 2、 三角形接法及计算三角形接法及计算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlpUU 负载特点特点：负载的相电压负载的相电压=电源的线电压电源的线电压各电流的计算各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZU

34、IZUI每相负载电流每相负载电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII-线电流线电流（2）负载对称时（）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），各相电流有各相电流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值为：。有效值为：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。CAABAIII-303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI-303303CACBCBIIII同理：同理：0lABUU设：负载为阻

35、性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系CAI-AIABCABICAIAI负载对称时三角形接法的特点负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lpUU 负载 -303plII负载对称三角负载对称三角形接法，负载形接法，负载两端的电压等两端的电压等于电源的线电于电源的线电压；线电流是压；线电流是相电流的相电流的 倍，倍，相位落后对应相位落后对应的相电流的相电流30。3三相交流电路的小结（三相交流电路的小结（1）-三相电源三相电源三相四线制三相四线制AAeCeBeCB

36、N三相电源一三相电源一般都是对称般都是对称的，而且多的，而且多用三相四线用三相四线制接法。制接法。三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-三相负载三相负载星形负载星形负载三角形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结三相交流电路的小结(3)-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法lPPlUUIIo-303对称负载时：对称负载时：各相电压、电流单独计算。各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载不对称时：负载对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。电压对称、电流对称，只需计算一相。 求电表读数时，可只算有效值，不算相位。求电表读数时，可只算有效值，不算

37、相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。 负载负载Y Y形接法形接法o303PlPlUUII对称负载时：对称负载时：三相交流电路的小结三相交流电路的小结(4)-三相功率计算三相功率计算CBAPPPP三相总功率三相总功率：负载对称时：负载对称时：cos3ppIUP cos3llIUP 和接法和接法无关无关知识链接知识链接1. 电磁感应定律电磁感应定律2. 涡流现象涡流现象3. 电磁炉的原理电磁炉的原理1. 电磁感应定律如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？图图1图图3图图2图图1中电源是导体棒中电源是导体

38、棒AB，当导体棒，当导体棒AB切割磁力线时电流标指针切割磁力线时电流标指针偏转，当导体棒偏转，当导体棒AB切割磁力线速度越快，电流表指针偏转角度越大。切割磁力线速度越快，电流表指针偏转角度越大。图图2中电源是螺线管中电源是螺线管B，当滑动变阻器滑片移动时电流标指针，当滑动变阻器滑片移动时电流标指针偏转，当滑动变阻器滑片移动速度越快，电流表指针偏转角度越大。偏转，当滑动变阻器滑片移动速度越快，电流表指针偏转角度越大。 图图3中电源也是螺线管中电源也是螺线管B。当条形磁铁插入和拔出螺线管时，电流标指针偏。当条形磁铁插入和拔出螺线管时，电流标指针偏转，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，电流

39、表指针偏转角度改转，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，电流表指针偏转角度改变变 结论：结论：产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。对于产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。对于图图1所示实验，磁场的磁感应强度不变，通过导体棒做切割磁感线的运动，所示实验，磁场的磁感应强度不变，通过导体棒做切割磁感线的运动，改变了闭合电路的面积，从而改变穿过该电路的磁通量，从而产生了感应电改变了闭合电路的面积，从而改变穿过该电路的磁通量，从而产生了感应电动势。导体棒运动越快，则回路面积变化也越快，使得磁通量的变化越快，动势。导体棒运动越快，则回路面积变化也越快，使得磁通量的变

40、化越快，而电流表指针偏转角度越大，说明感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有而电流表指针偏转角度越大，说明感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。磁通量变化越快，感应电动势越大。关。磁通量变化越快，感应电动势越大。 共同规律：共同规律：感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。（2）表达式：）表达式：tne2. 涡流现象 1 定义定义:当交流电流通过导线时，在导线周围会产生交变的

41、磁场。处在交变当交流电流通过导线时，在导线周围会产生交变的磁场。处在交变磁场中的整块导体的内部会产生感应电流，由于这种感应电流在整块导体内部磁场中的整块导体的内部会产生感应电流，由于这种感应电流在整块导体内部自成闭合回路，很像水的旋涡，所以称作涡流。自成闭合回路，很像水的旋涡，所以称作涡流。2 涡流的特点涡流的特点把整块铁芯在垂直于涡流的方向上，分成许多薄片，片间用绝缘物质隔把整块铁芯在垂直于涡流的方向上，分成许多薄片，片间用绝缘物质隔开，同时，在钢里加入少量的硅，来增加铁芯涡流的电阻，以减少涡流开，同时，在钢里加入少量的硅，来增加铁芯涡流的电阻，以减少涡流(2)会造成用电器（如变压器铁芯）发

42、热，严重时将影响设备正常运行。会造成用电器（如变压器铁芯）发热，严重时将影响设备正常运行。(1)白白损耗电能，使用电设备效率降低白白损耗电能，使用电设备效率降低;3 减小涡流的方法减小涡流的方法4 涡流在现实中的应用涡流在现实中的应用感应型测量仪表（例如电度表）上的铝圆盘的旋转，就是靠铝圆盘上的感应型测量仪表（例如电度表）上的铝圆盘的旋转，就是靠铝圆盘上的涡流和电磁铁的变化磁通相互作用为动力而转动的。涡流和电磁铁的变化磁通相互作用为动力而转动的。感应电炉炼钢，就是利用金属中产生的涡流，来加热和溶解金属的。感应电炉炼钢，就是利用金属中产生的涡流，来加热和溶解金属的。 3. 电磁炉的原理 电磁炉作

43、为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹

44、饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为烹饪之神和绿色炉具。知识拓展知识拓展1. 验电笔的使用验电笔的使用 2. 电能表的安装电能表的安装3. 室内电气线路操作技能室内电气线路操作技能1. 验电笔的使用验电笔的使用1、低压验电笔的使用：、低压验电笔的使用：a、区别相线与零线：、区别相线与零线：在交流电路中，当验电器触及时，氖管发光的在交流电路中，当验电器触及时，氖管发光的即为相线，正常情况下，触及零线是不会发光即为相线，正常情况下，触及零线是不会发光的。的。b、区别直流电与交流电：、区别直流电与交流电：交流电通过验电笔时，氖管里的两个极同时发光交流电通过验电笔时，氖管里的两个极同时

45、发光，直流电通过通过验电笔时，氖管里的两个极只，直流电通过通过验电笔时，氖管里的两个极只有一个发光。有一个发光。c、区别直流电的正、负极：、区别直流电的正、负极：验电笔连接在直流电的正、负极之间，氖管中验电笔连接在直流电的正、负极之间，氖管中发光的一极即为直流电的负极。发光的一极即为直流电的负极。2. 电能表的安装电能表的安装电能表又称电度表，或叫千瓦小时表，是计量电功（电能）的仪表。电能表又称电度表，或叫千瓦小时表，是计量电功（电能）的仪表。分类分类：电能表按其用途分为有功功率表和无功功率表两种，按结构分电能表按其用途分为有功功率表和无功功率表两种，按结构分为单相表和三相表两种。电能表的种类

46、虽不同，但其结构是一样的。为单相表和三相表两种。电能表的种类虽不同，但其结构是一样的。组成：组成：驱动元件、转动元件、制动元件、计数机构、支座和接驱动元件、转动元件、制动元件、计数机构、支座和接线盒等部件组成。线盒等部件组成。（a） 长寿式长寿式 （c）电卡预付费）电卡预付费（b）电子式）电子式 （1） 安装注意事项安装注意事项A不能在易燃易爆和有腐蚀性气体或高温的危险场所。不能在易燃易爆和有腐蚀性气体或高温的危险场所。B应安装在不易受震动的墙上或开关板上，高度应以不低应安装在不易受震动的墙上或开关板上，高度应以不低于于1.8米为宜。这样不仅安全而且便于检查和抄表。米为宜。这样不仅安全而且便于

47、检查和抄表。C必须垂直安装。如有倾斜，会发生计数不准或停走等故障。必须垂直安装。如有倾斜，会发生计数不准或停走等故障。 D当几只表装在一起时，表间距离不应小于当几只表装在一起时，表间距离不应小于60毫米。毫米。（2） 电能表的接线电能表的接线我国近期使用的电能表有长寿式机械电能表、静止式电能表（电子我国近期使用的电能表有长寿式机械电能表、静止式电能表（电子式）和电卡预付费电能表。如上页图所示式）和电卡预付费电能表。如上页图所示电子式电能表和一般机械式电能表的安装使用要求大致相同，如图电子式电能表和一般机械式电能表的安装使用要求大致相同，如图1所示。所示。电卡预付费电能表又称电卡预付费电能表又称IC卡表或叫磁卡表。它不仅具有电子式电卡表或叫磁卡表。它不仅具有电子式电能表的各种优点，而且电能计量采用先进的微电子技术进行数据采能表的各种优点，而且电能计量采用先进的微电子技术进行数据采集、处理和保存，实现先付费后用电的管理功能。其接线图如图集、处理和保存，实现先付费后用电的管理功能。其接线图如图2所示。所示。 图图1 电子式电能表接线电子式电能表接线图图2 电卡预付费电能表接线电卡预付费电能表接线