《電工基礎(chǔ)知識》PPT課件.ppt

1、直流電路,1. 直流電路基本概念：電流、電壓、電位、功率【了解】電量單位：kW.h 2.串聯(lián)、并聯(lián)電路的等值電阻【了解】 3.歐姆定律、基爾霍夫第一、第二定律【熟悉】 4.電路分析的基本方法【了解】 4-1 節(jié)點電位法 4-2 戴維南定律 4-3 支路電流法 4-4 回路電流法,電流,電流是由帶電粒子（電子、離子等）的有秩序運(yùn)行形成的。 電流在量值上等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面電荷量的大小。 習(xí)慣上規(guī)定正電荷運(yùn)行的方向作為電流的實際方向,電流的參考方向,i 0,i 0,例,I1 = 1A,I1 = -1A,電壓,兩點間的電壓：電場力把單位正電荷從電路中的一點移到另一點所作的功。 Uab代表a點

2、與b點之間的電壓,如果為正值，則Uab為自a到b的電壓降落（簡稱壓降）；若為負(fù)值,則Uab為電壓升高（簡稱壓升）。 電壓是產(chǎn)生電流的原因,電壓的參考方向,實際方向,實際方向,參考方向,U,U 0,U 0,U1 = 10V,例,電位,參考點：規(guī)定其電位為零， 其它各點到參考點的電壓，便是該點的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo),電壓與電位的區(qū)別,電位值是相對的，參考點選取的不同，電路中各點的電位也將隨之改變； 電路中兩點間的電壓值是固定的，不會因參考點的不同而變， 即與零電位參考點的選取無關(guān),功率,單位時間內(nèi)電場力所做的功,功率的單位名稱：瓦（特） 符號（W） 千瓦（特） 符號（kW,直流

3、電路基本概念,串聯(lián)電路的等值電阻,串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。 特點：串聯(lián)電路的總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻大。 若有n 個電阻R1、R2、Rn串聯(lián)： R總R1R2+n,并聯(lián)電路的等值電阻,并聯(lián)電路等值電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和。 并聯(lián)后總電阻小于每一個電阻。 若有n 個電阻R1、R2、Rn并聯(lián)： 1/R總1/R11/R2+1/n,歐姆定律,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比 。 I = U / R,例：如圖所示的電路中，電源電壓為6伏不變 ，R1=3、R2=12，當(dāng)S斷開時 ， 電流表示數(shù)為多少？當(dāng)S閉合時，電流表示數(shù)又為多少,解：當(dāng)S斷開時 ，

4、I = U / R=6/3=2A 當(dāng)S閉合時， R=3*12/（3+12）=2.4V 1/R=1/3+1/12 I = U / R=6/2.4=2.5A,基爾霍夫定律,基爾霍夫電流定律（ KCL ）：任何時刻，對任一節(jié)點，所有支路電流的代數(shù)和恒等于零。 基爾霍夫電壓定律（ KVL ）：任何時刻，沿任一回路的各支路電壓的代數(shù)和恒等于零,基爾霍夫定律舉例,KCL見圖1 a ：I1+I6=I4 b ：I2+I4=I5 c ：I3+I5=I6,KVL見圖2 E1-E2=I1R1+I2R2+ I3R3-I4R4,節(jié)點電位法,以節(jié)點電壓為未知變量列寫電路方程分析電路的方法。 解題時，先在電路中選定一個節(jié)點

5、為參考點（零電位點），利用節(jié)點電位列出各支路電流的表達(dá)式，再根據(jù)KCL列出節(jié)點電位所滿足的方程，并求出節(jié)點電位,例：計算圖中的A點和B點的電位。C點為參考點,支路電流法,以支路電流為求解對象，應(yīng)用KCL及KVL，分別對結(jié)點和回路列出方程組，進(jìn)行求解。 具體步驟如下： （1）確定支路數(shù)，選擇各個支路電流的參考方向。 （2）確定結(jié)點數(shù)，列出獨立的結(jié)點電流方程。 （3）確定還需的方程數(shù)，列出獨立的電壓方程,支路電流法舉例,例如圖 上結(jié)點 I1+I2=I3 + I4 左網(wǎng)孔： E1=I1R1+ I3R3 中網(wǎng)孔：E1 -E2 =I1R1- I2R2 右網(wǎng)孔：E2=I2R2+ I4R4,回路電流法,以回

6、路電流為未知量,根據(jù)KVL列出獨立回路的電壓方程,然后聯(lián)立求解的方法。主要針對支路比較多的電路. 具體步驟如下： （1）選取獨立回路。 （2）選取獨立回路的繞行方向。 （3）根據(jù)KVL列寫回路電流方程，自阻上的壓降恒為“+”，互阻上的壓降可“+”可“-”，符號的選擇取決于回路電流和繞行方向；方程右邊為獨立電壓源的電壓的代數(shù)和，當(dāng)電壓源的正方向與繞行方向相反時取“+”，反之取“,回路電流法舉例,已知右圖電路結(jié)構(gòu)，其中中電阻的單位為歐姆。 求：R4中的電流I=,2+4+6)I1-6I2=16-48+32,6I1+ (6+3+8)I2-8I3=48,8I2+(8+5+3)I3=0,解得：I=2.4A

7、,解,戴維南定理,含獨立電源的線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)N，可以等效為一個電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)。電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載開路時的電壓uoc；電阻Ro是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨立電源為零值時所得單口網(wǎng)絡(luò)No的等效電阻,圖46,戴維南定理舉例,求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路,圖48,將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1V電壓源用短路代替，2A電流源用開路代替，得到圖(b)電路,圖48,根據(jù)uoc的參考方向，即可畫出戴維寧等效電路，如圖(c)所示,交流電路,1. 正弦交流電路基本概念：波形、表達(dá)式、正弦交流電的三要素【了解】 2.正弦交流電的有效值、平均值、最大值、瞬時值的概念及其相互關(guān)系【了解】 3.單相和三相交流電路中電

8、流、電壓、阻抗、功率的計算【熟悉】 4.功率因素的提高及計算【熟悉,正弦交流電的基本概念,波形： 表達(dá)式,正弦交流電的三要素,三要素：幅值、頻率、初相位,有效值與最大值、瞬時值關(guān)系,平均值與最大值、有效值關(guān)系,Ip、 Up是電流、電壓的平均值,注意,工程上說的正弦電壓、電流一般指有效值，如設(shè)備銘牌額定值、電網(wǎng)的電壓等級等。但絕緣水平、耐壓值指的是最大值。因此，在考慮電器設(shè)備的耐壓水平時應(yīng)按最大值考慮。 測量中，交流測量儀表指示的電壓、電流讀數(shù)一般為有效值。 區(qū)分電壓、電流的瞬時值、最大值、有效值的符號,單相交流電路,電阻： 電感： 電容 阻抗,單相交流電路功率,視在功率,VA，kVA,有功功率

9、,W，kW,無功功率,Var，乏爾,瞬時功率,平均功率：瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值。又稱有功功率,功率因數(shù)：有功功率與視在功率的比值,有功功率計算,純電阻電路,純電感或純電容,一般RLC 電路,有一個負(fù)載，有功為8MW,功率因數(shù)為0.8，求其無功負(fù)荷為多少？每小時消耗的電量是多少？ S2=P2+Q2 功率因數(shù)=P/S=0.8 S=10MVA Q=6MVar,三相交流電路,一. 概述,三相交流電，位相,依次間隔 (120) 角，設(shè)其為 AX，BY，CZ,當(dāng)轉(zhuǎn)子（相當(dāng)于一永磁鐵）旋轉(zhuǎn)一周(2)時，可得三條曲線,相鄰繞組中電壓（電流）的位相差也就是,三相繞組空間上沿圓周分布,相電壓與線電壓,Y”形（星形）接法如圖所示,相電壓,線電壓,（三角）形接法如圖所示,二. 負(fù)載的聯(lián)接,Y”接法,對稱負(fù)載,N ” 線可省,不對稱負(fù)載,