第1章-電路的基本概念jd

1、教教 師：程師：程 翔翔聯(lián)系電話：聯(lián)系電話論緒論l電路基礎(chǔ)課程簡介電路基礎(chǔ)課程簡介l教學(xué)主要內(nèi)容教學(xué)主要內(nèi)容l基本要求基本要求10kV330kV10kV400V 電工學(xué)科是電力工業(yè)主要依靠的技術(shù)學(xué)科一、電工技術(shù)課程簡介一、電工技術(shù)課程簡介1、課程性質(zhì)、課程性質(zhì) 技術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課2、主要內(nèi)容和任務(wù)、主要內(nèi)容和任務(wù) 電路分析、電氣設(shè)備電路分析、電氣設(shè)備 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，從事相關(guān)專業(yè)的研究提供必要為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，從事相關(guān)專業(yè)的研究提供必要 的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能。的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能。3、參考書、參考書 秦曾煌秦曾煌 主編：主編： 電工學(xué)電工學(xué)（上冊）（上冊） 第六版第六

2、版 二、教學(xué)主要內(nèi)容二、教學(xué)主要內(nèi)容l第一章第一章 電路基本概念電路基本概念l第二章第二章 電路分析方法電路分析方法*l第三章第三章 單相交流電路單相交流電路*l第四章第四章 三相電力系統(tǒng)三相電力系統(tǒng)l第五章第五章 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析l第六章第六章 磁路和變壓器磁路和變壓器l第七章第七章 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)*l第八章第八章 繼電接觸器控制系統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)*l第九章第九章 PLC及其應(yīng)用及其應(yīng)用 三、基本要求三、基本要求1、認(rèn)真聽課積極參與課堂討論、認(rèn)真聽課積極參與課堂討論2、按時(shí)交作業(yè)、按時(shí)交作業(yè)3、注意學(xué)習(xí)方法、注意學(xué)習(xí)方法預(yù)習(xí)聽課作業(yè)實(shí)驗(yàn)4、重視實(shí)驗(yàn)、重視實(shí)驗(yàn) 電路是電流的通路，

3、是為了某種需要由電工設(shè)電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。備或電路元件按一定方式組合而成。 放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線強(qiáng)電強(qiáng)電弱電弱電電源電源: 提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線直流電源直流電源: 提供能源提供能源信號處理：信號處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧

4、、檢波等負(fù)載負(fù)載信號源信號源: 提供信息提供信息放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒電源或信號源的電壓或電流稱為電源或信號源的電壓或電流稱為激勵(lì)激勵(lì)，它推動(dòng)電路工作；，它推動(dòng)電路工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)響應(yīng)。 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。相對應(yīng)的電路模型。手電筒的電路模型手電筒的電路模型R+RoES+

5、UI電池電池導(dǎo)線導(dǎo)線燈泡燈泡開關(guān)開關(guān) 手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。R+RoES+UI電池電池導(dǎo)線導(dǎo)線燈泡燈泡開關(guān)開關(guān) 電池電池是電源元件，其參是電源元件，其參數(shù)為電動(dòng)勢數(shù)為電動(dòng)勢 E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro；電源的電源的表示符號表示符號 燈泡燈泡主要具有消耗電能主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件，的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)電阻其參數(shù)電阻R； 筒體筒體用來聯(lián)接電池和燈用來聯(lián)接電池和燈泡，其電阻忽略不計(jì)，泡，其電阻忽略不計(jì)，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。體。 開關(guān)開關(guān)用來控制電路的通用來控制電路的通斷。斷。 理想電路元件主要有理想電路元件主要有

6、電阻元件電阻元件、電感元件電感元件、電容元件電容元件和和電源元件電源元件等。等。 研究的主要問題：研究的主要問題： 元件自身的元件自身的電流電壓電流電壓關(guān)系關(guān)系（歐姆定律）（歐姆定律）和和元件功率元件功率 電路中電路中激勵(lì)與響應(yīng)激勵(lì)與響應(yīng)的關(guān)系的關(guān)系（各元件間的電壓電流關(guān)系）（各元件間的電壓電流關(guān)系）1.2.1 1.2.1 電路基本物理量的實(shí)際方向電路基本物理量的實(shí)際方向1.2.2 1.2.2 電路基本物理量的參考方向電路基本物理量的參考方向1.2.3 1.2.3 實(shí)際方向與實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系參考方向的關(guān)系物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)

7、勢電動(dòng)勢E ( (電位升高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 單單 位位kA 、A、mA、A低電位低電位 高電位高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、VIE+_ 在分析與計(jì)算電路時(shí)，在分析與計(jì)算電路時(shí)，對電量任意假定的方向。對電量任意假定的方向。aRb U+_電流：電流：電壓：電壓：Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 標(biāo)標(biāo)abRIUab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)正負(fù)號正負(fù)號+abU電動(dòng)勢：電動(dòng)勢：-+ab正負(fù)號正負(fù)號 雙下標(biāo)雙下標(biāo)Eab實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致一致，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為正值正值；實(shí)際方向與參考

8、方向?qū)嶋H方向與參考方向相反相反，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為負(fù)值負(fù)值。注意：注意：在參考方向選定后，電流在參考方向選定后，電流 ( 或電壓或電壓 ) 值才有正負(fù)之分。值才有正負(fù)之分。 若若 I = 5A，則電流從，則電流從 a 流向流向 b；例例1-2：若若 I = 5A，則電流從，則電流從 b 流向流向 a 。abRIabRU+若若 U = 5V，則電壓的實(shí)際方向，則電壓的實(shí)際方向從從 a 指向指向 b；若若 U= 5V，則電壓的實(shí)際方向，則電壓的實(shí)際方向從從 b 指向指向 a 。物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢電動(dòng)勢E ( (電位升

9、高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 低電位低電位 高電位高電位Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 標(biāo)標(biāo)abRIUab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)正負(fù)正負(fù)號號+abU-+ab正負(fù)號正負(fù)號 雙下標(biāo)雙下標(biāo)Eab _I24U4_+5U5_+3U3+2U2U11+_+_I3I1I24 U4+_5U5_+3 U3_+2U2U11+_+_I3I1 。1.3 1.3 關(guān)聯(lián)方向及應(yīng)用關(guān)聯(lián)方向及應(yīng)用對一個(gè)元件，電流參考方向和電壓參考方向可以相互對一個(gè)元件，電流參考方向和電壓參考方向可以相互獨(dú)立地任意確定，但為了方便起見，常常將其取為一致，獨(dú)立地任意確定，但為了方便

10、起見，常常將其取為一致，稱稱關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向；如不一致，稱；如不一致，稱非關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向。+u(a) 關(guān)聯(lián)方向abiu+(b) 非關(guān)聯(lián)方向abi如果采用關(guān)聯(lián)方向，在標(biāo)示時(shí)標(biāo)出一種即可。如果采用關(guān)聯(lián)方向，在標(biāo)示時(shí)標(biāo)出一種即可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。U、I 參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，RU+IRU+I 表達(dá)式中有兩套正負(fù)號：表達(dá)式中有兩套正負(fù)號： 式前的正負(fù)號由式前的正負(fù)號由U、I 參考方向的關(guān)系確定；參考方向的關(guān)系確定； U、I 值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考 方向之間的關(guān)系。方向之間的關(guān)系。 通常取通常

11、取 U、I 參考方向相同。參考方向相同。U = I R1.1.歐姆定律歐姆定律解：解：例例1-4：應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。326IUR326IUR326IUR326IUR電場力在單位時(shí)間內(nèi)所做的電場力在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為功稱為電功率電功率，簡稱功率。，簡稱功率。dtdWp 功率與電流、電壓的關(guān)系：功率與電流、電壓的關(guān)系：p0時(shí)吸收功率，時(shí)吸收功率，p0時(shí)放出功率。時(shí)放出功率。2.2.電功率電功率關(guān)聯(lián)方向時(shí)：關(guān)聯(lián)方向時(shí)： p =ui非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：非關(guān)聯(lián)方向時(shí)： p =ui+U=5V (a)(b)I=2A+U=5V I=-2A(c)+

12、U=5V I=-2A：求圖示各元件的功率：求圖示各元件的功率.（a）關(guān)聯(lián)方向，）關(guān)聯(lián)方向，P=UI=52=10W，P0，吸收，吸收10W功率。功率。（b）關(guān)聯(lián)方向，）關(guān)聯(lián)方向，P=UI=5(2)=10W，P0，吸收，吸收10W功率。功率。EI+_RU+_負(fù)載：負(fù)載：p0時(shí)吸收功率，電源：時(shí)吸收功率，電源：p0時(shí)放出功率。時(shí)放出功率。U E I 都為正時(shí)都為正時(shí)例例1-6 在圖在圖1-61-6中，已經(jīng)中，已經(jīng)E E=10V=10V，R R=5=5，試分別求出電源，試分別求出電源 和電阻上的功率。和電阻上的功率。RERUI251020210UIPR2051022RUPR20210 UIPEEI+_

13、RU+_解解：=1.4.1 1.4.1 無源元件無源元件 電阻、電感、電容電阻、電感、電容1.4.2 1.4.2 獨(dú)立電源獨(dú)立電源*（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 電壓源、電流源電壓源、電流源1.4.31.4.3 受控電源受控電源 1.電阻元件：電阻元件：1）符號：）符號：Ri+u 1.4.1 無源元件無源元件一種消耗電能的元件一種消耗電能的元件 2）物理意義：）物理意義：與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)SlR IUo線性電阻的伏安特性線性電阻的伏安特性常數(shù)IUR 關(guān)聯(lián)方向）(IUR *電阻的基本單位是電阻的基本單位是（歐姆）（歐姆） 電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用電阻的倒數(shù)

14、稱為電導(dǎo)，用G表示，單位是表示，單位是S（西門子）（西門子）。RG13）功率與能量（關(guān)聯(lián)方向）：）功率與能量（關(guān)聯(lián)方向）：RuRiuip220dd200tRituiWtt iu+-eL+-L+u i LiNiL電感電感:( H、mH)電流通過電流通過N匝匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁鏈磁鏈)N 電流通過電流通過一匝一匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁通磁通)線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。lNSL2ui +-tiLteddddL* 自感電動(dòng)勢的自感電動(dòng)勢的參考方向參考方向iu+-eL+-L電流發(fā)生變化時(shí)，電流發(fā)生變化時(shí)，對于線

15、性電感對于線性電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢：產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢：在直流電路中，在直流電路中，電感上即使有電流通過，電感上即使有電流通過，但，相當(dāng)于但，相當(dāng)于短路短路。ui +-221LiW tiLeuddL20021ddLiiLituiti即即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電流增大時(shí)，磁場能增大，電感元件從電源取用電流增大時(shí)，磁場能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場能減小，電感元件向電能；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場能減小，電感元件向電源放還能量。源放還能量。4）電壓電流關(guān)系及能量：）電壓電流關(guān)系及能量：電壓電流關(guān)系電壓電流關(guān)系uiC+_反映帶電導(dǎo)體周

16、圍存在電場，能夠儲(chǔ)存和反映帶電導(dǎo)體周圍存在電場，能夠儲(chǔ)存和釋放電場能量的電路元件釋放電場能量的電路元件 i C+u uqC )pFF(F、電容器的電容與極板的尺寸、電容器的電容與極板的尺寸、及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。(F)dSCS 極板面積（極板面積（m2）d 板間距離（板間距離（m）介電常數(shù)（介電常數(shù)（F/m）221CuW 20021ddCuuCutuitu即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，電場能增大，電容元件從電源取用電壓增大時(shí)，電場能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)，電場能減小，電容元件向電能

17、；當(dāng)電壓減小時(shí)，電場能減小，電容元件向電源放還能量。源放還能量。tuCidd4）電壓電流關(guān)系及能量：）電壓電流關(guān)系及能量：電壓發(fā)生變化時(shí)，電壓發(fā)生變化時(shí)，在直流電路中，在直流電路中，電容上即使有電壓，但，電容上即使有電壓，但，相當(dāng)于開路，即相當(dāng)于開路，即 電容具有電容具有隔直作用隔直作用。1.電壓源模型電壓源模型 理想電壓源與電阻串聯(lián)的電路模型理想電壓源與電阻串聯(lián)的電路模型2.電流源模型電流源模型 理想電流源與電阻并聯(lián)的電路模型理想電流源與電阻并聯(lián)的電路模型 1.4.2 獨(dú)立電源獨(dú)立電源1、電壓源模型、電壓源模型 1) 理想電壓源（亦稱恒壓源）理想電壓源（亦稱恒壓源）定義定義如果一個(gè)供能元件接

18、入任一電路后，該元件的兩端始終如果一個(gè)供能元件接入任一電路后，該元件的兩端始終保持規(guī)定的電壓，則此供能元件稱為理想電壓源（或恒壓源）。保持規(guī)定的電壓，則此供能元件稱為理想電壓源（或恒壓源）。 電路圖電路圖2) 電壓源電壓源一般常用的電壓源，都含有電動(dòng)勢一般常用的電壓源，都含有電動(dòng)勢Us和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0如列車蓄電池（直流電源），是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。如列車蓄電池（直流電源），是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 Us+ us+ 符號表示符號表示 如果如果R0遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻，即遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻，即R0IU, U E 通常用的穩(wěn)壓電源可以認(rèn)為是一個(gè)理想通常用的穩(wěn)壓電源可以認(rèn)為是一個(gè)理想 電壓源。電壓源。 0REIS

19、 2.電流源電流源1) 理想電流源（亦稱恒流源）理想電流源（亦稱恒流源）定義定義如果一個(gè)供能元件接入任一電路后，流過該元件的電流始如果一個(gè)供能元件接入任一電路后，流過該元件的電流始終能保持規(guī)定的值終能保持規(guī)定的值iS，則此供能元件稱為理想電流源（或恒流源）。，則此供能元件稱為理想電流源（或恒流源）。電路圖電路圖 IUIS0IISU+_RLIISU+_設(shè)設(shè) IS = 10 A，接上，接上RL 后，恒流源對外輸出電流。后，恒流源對外輸出電流。2) 電流源電流源常用的電流源如硅光電池。常用的電流源如硅光電池。 is 如果如果R0遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻，即并聯(lián)支路斷開遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻，即并聯(lián)支路斷開, I Is

20、 晶體管可以認(rèn)為是一個(gè)理想電流源。晶體管可以認(rèn)為是一個(gè)理想電流源。符號表示符號表示0RUIIS 試求電阻消耗的功率，及各電源產(chǎn)生的功率并試求電阻消耗的功率，及各電源產(chǎn)生的功率并判斷是作為電源還是負(fù)載判斷是作為電源還是負(fù)載？R1=R2=10歐歐 P 0，負(fù)載負(fù)載；P 0，電源電源。 電源：電源： U、I 實(shí)際方向相反，即電流從實(shí)際方向相反，即電流從“+”+”端流出；端流出； （發(fā)出功率）（發(fā)出功率）負(fù)載：負(fù)載： U、I 實(shí)際方向相同，即電流從實(shí)際方向相同，即電流從“+ +”端流入；端流入； （吸收功率）（吸收功率）1.4.31.4.3 受控電源受控電源VCVSI1=0U2= U1CCVSU1=0

21、U2=rI1CCCSU1=0I2=I1VCCSI1=0I2=gU1如采用關(guān)聯(lián)方向：如采用關(guān)聯(lián)方向：P =U1I1 +U2I2=U2I2 額定值額定值: 電氣設(shè)備的安全使用值電氣設(shè)備的安全使用值： I IN ，P IN ，P PN 額定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)： I = IN ，P = PN 1. 額定值是電氣設(shè)備額定的工作條件。額定值是電氣設(shè)備額定的工作條件。2. 額定值是電氣設(shè)備的工作能力。額定值是電氣設(shè)備的工作能力。UN ，PN， RN ，INRREI 0U = IRv 特征特征:或或 U = E IRo電源的外特性電源的外特性EUI0IRoR EU I 趨勢越平坦，表明電源具有趨勢越平坦，

22、表明電源具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，近似為理想較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，近似為理想電壓源。電壓源。IRoR EU UI = EI IRoP = PE P負(fù)載負(fù)載取用取用功率功率電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生功率功率內(nèi)阻內(nèi)阻消耗消耗功率功率 電源輸出的功率由負(fù)載決定。電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念: 負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流或功率增加負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流或功率增加。 電流的大小由負(fù)載決定。電流的大小由負(fù)載決定。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U 。v 特征特征:v負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念: 通常負(fù)載是并聯(lián)運(yùn)行，電源端電壓差不多不變，負(fù)載兩端的電通常負(fù)載是并聯(lián)運(yùn)行，電源端電壓差不多不變，

23、負(fù)載兩端的電 壓也差不多不變。壓也差不多不變。當(dāng)當(dāng)US和和RS為定值時(shí)，為定值時(shí)，RL愈大，電流愈大，電流I愈小。愈小。 在電工技術(shù)上稱負(fù)載愈小。即所謂的負(fù)載的大小，是指負(fù)載電流在電工技術(shù)上稱負(fù)載愈小。即所謂的負(fù)載的大小，是指負(fù)載電流 或功率的大小，而非負(fù)載電阻或功率的大小，而非負(fù)載電阻RL的大小。的大小。 電源輸出的功率和電流決定于負(fù)載的大小，負(fù)載總電流和總功率電源輸出的功率和電流決定于負(fù)載的大小，負(fù)載總電流和總功率 增加，即電源輸出功率和電流也相應(yīng)增加增加，即電源輸出功率和電流也相應(yīng)增加 當(dāng)電源輸出的電流和電壓均為額定值時(shí)，電源就達(dá)到了額定工作當(dāng)電源輸出的電流和電壓均為額定值時(shí)，電源就達(dá)到

24、了額定工作狀態(tài)，簡稱狀態(tài)，簡稱滿載滿載。 最經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠最經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠 如繼續(xù)增加負(fù)載，則電源輸出的電流會(huì)超過額定值，稱為如繼續(xù)增加負(fù)載，則電源輸出的電流會(huì)超過額定值，稱為過載過載。 過載時(shí)間過長過載時(shí)間過長 如果減少負(fù)載，則電源輸出的電流會(huì)低于額定值，稱為如果減少負(fù)載，則電源輸出的電流會(huì)低于額定值，稱為輕載輕載。 電源的利用率降低電源的利用率降低對于電源來說，一般是負(fù)載需要多少電流和功率，電源就供給多對于電源來說，一般是負(fù)載需要多少電流和功率，電源就供給多少，并非電源都一直處于滿載；對于電動(dòng)機(jī)也是這樣，它的實(shí)際少，并非電源都一直處于滿載；對于電動(dòng)機(jī)也是這樣，它的實(shí)際電流和功率決定

25、于軸上所帶動(dòng)的機(jī)械負(fù)載，若機(jī)械負(fù)載增多則電電流和功率決定于軸上所帶動(dòng)的機(jī)械負(fù)載，若機(jī)械負(fù)載增多則電流和功率增大，反之變小。流和功率增大，反之變小。 綜上所述，希望電源或電氣設(shè)備都處于滿載，但由于各種因素的影響，綜上所述，希望電源或電氣設(shè)備都處于滿載，但由于各種因素的影響， 輕載狀態(tài)卻較常見，而過載是不允許的。輕載狀態(tài)卻較常見，而過載是不允許的。 特征特征:I = 0電源端電壓電源端電壓 ( 開路電壓開路電壓 )負(fù)載功率負(fù)載功率U = UO = EP = 01.1. 開路處的電流等于零；開路處的電流等于零； I = 02. 2. 開路處的電壓開路處的電壓 U 視電路視電路 情況而定。情況而定。電

26、路中某處斷開時(shí)的特征電路中某處斷開時(shí)的特征: :I+U有有源源電電路路IRoR EUO 如圖所示是存在有斷路點(diǎn)的電路。其中，電源電壓為如圖所示是存在有斷路點(diǎn)的電路。其中，電源電壓為12V，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表（當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表（V）接在）接在a 點(diǎn)與點(diǎn)與f點(diǎn)之間測量時(shí)的讀數(shù)為點(diǎn)之間測量時(shí)的讀數(shù)為12V，電流表（，電流表（A）的讀數(shù)為零，試確定該電路的斷路位置。）的讀數(shù)為零，試確定該電路的斷路位置。 解：解：先設(shè)電路的先設(shè)電路的f點(diǎn)為參考點(diǎn)，用電點(diǎn)為參考點(diǎn)，用電壓表的壓表的（-）端固定接在端固定接在f點(diǎn)上，點(diǎn)上，（+）端分別接在端分別接在b、c、d、e點(diǎn)，測量這些點(diǎn)，測量這些點(diǎn)的電位值。若測

27、得的某點(diǎn)電位為點(diǎn)的電位值。若測得的某點(diǎn)電位為12V，則表示該點(diǎn)到，則表示該點(diǎn)到f點(diǎn)之間是連通的。因點(diǎn)之間是連通的。因?yàn)榇?lián)中出現(xiàn)斷開時(shí)，電流為零，使為串聯(lián)中出現(xiàn)斷開時(shí)，電流為零，使連通點(diǎn)之間的電位處處相等，均等于連通點(diǎn)之間的電位處處相等，均等于12V。若測得某點(diǎn)電位為零，表明該點(diǎn)。若測得某點(diǎn)電位為零，表明該點(diǎn)與前一個(gè)測量點(diǎn)之間存在斷路，從而與前一個(gè)測量點(diǎn)之間存在斷路，從而確定斷路位置。確定斷路位置。 特征特征:IRoR EU 0REIIS U = 0 PE = P = IROP = 01.1. 短路處的電壓等于零；短路處的電壓等于零； U = 02. 2. 短路處的電流短路處的電流 I 視電路

28、情況視電路情況 而定。而定。I+U有有源源電電路路 有時(shí)為了某種需要，人為可將部分電路或某些元件兩端進(jìn)有時(shí)為了某種需要，人為可將部分電路或某些元件兩端進(jìn)行短接。短接是人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)某種控制目的而設(shè)置的，完全不同于行短接。短接是人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)某種控制目的而設(shè)置的，完全不同于短路事故，要注意區(qū)別。短路事故，要注意區(qū)別。 如圖所示電路中，如果電動(dòng)機(jī)如圖所示電路中，如果電動(dòng)機(jī)M的起動(dòng)電流直接通過電流表的起動(dòng)電流直接通過電流表（A）時(shí)，由于直接起動(dòng)電流很大，有可能導(dǎo)致電流表損壞。此）時(shí)，由于直接起動(dòng)電流很大，有可能導(dǎo)致電流表損壞。此時(shí)，可用開關(guān)時(shí)，可用開關(guān)S2將電流表兩端短接，則起動(dòng)電流不經(jīng)過電流表將電流表兩端

29、短接，則起動(dòng)電流不經(jīng)過電流表（A），而是通過），而是通過S2 ，從而起到保護(hù)作用。起動(dòng)完畢后再斷開，從而起到保護(hù)作用。起動(dòng)完畢后再斷開S2 ，電流表就可以對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流進(jìn)行監(jiān)測。電流表就可以對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流進(jìn)行監(jiān)測。 有一臺小型發(fā)電機(jī)，額定輸出功率有一臺小型發(fā)電機(jī)，額定輸出功率PN為為2200W，額定輸出電壓額定輸出電壓UN為為220V，內(nèi)阻，內(nèi)阻RO為為1。試分析和。試分析和計(jì)算下列幾種情況下的電路參數(shù)。計(jì)算下列幾種情況下的電路參數(shù)。（1）電源的電動(dòng)勢電源的電動(dòng)勢E和額定輸出電流值和額定輸出電流值IN ；（2）當(dāng)負(fù)載電阻當(dāng)負(fù)載電阻RL分別為分別為229和和14時(shí)，電源的輸時(shí)，電源的輸出

30、電流出電流I和輸出功率和輸出功率PE；（3）若電路發(fā)生短路時(shí)，計(jì)算短路電流若電路發(fā)生短路時(shí)，計(jì)算短路電流ISC 。 解：解： （1）由）由 PN=UNIN可知，電源的額定電流值可知，電源的額定電流值IN為為 NNN220010A220PIUNN0220 10 1230VEUI R L02301A2291NEIIRR發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為 （2）當(dāng)）當(dāng)RL=229時(shí)，電源輸出的電流和功率分別為時(shí)，電源輸出的電流和功率分別為2ERLR0L0N()1 230230WPPPIRRP 2RLL1 229229WPI R 輕載輕載效率低效率低當(dāng)當(dāng)RL=14時(shí)，電源輸出的電流和功率分別為時(shí)，電源輸

31、出的電流和功率分別為NL023015.33A14 1EIIRR2ERLR0L02N()(15.33)153526WPPPIRRP2RLL15.33 14 214.6WPI R 電源處于過載工作狀態(tài)，而負(fù)載得到的功率反而減少了，這是電源處于過載工作狀態(tài)，而負(fù)載得到的功率反而減少了，這是不允許的。不允許的。 （3）電路發(fā)生短路時(shí)，短路電流為）電路發(fā)生短路時(shí)，短路電流為 SCN0230230A231EIIR必要的保護(hù)措施必要的保護(hù)措施負(fù)載獲得的功率負(fù)載獲得的功率PRL為為 22SRLLLLL0()UPI RRRR 當(dāng)負(fù)載電阻不同時(shí)，負(fù)載上所獲得的功率大小也就不同。那么當(dāng)負(fù)載電阻不同時(shí)，負(fù)載上所獲得的功率大小也就不同。那么在什么條件下，負(fù)載能夠從同一個(gè)電路中獲得最大的功率呢？在什么條件下，負(fù)載能夠從同一個(gè)電路中獲得最大的功率呢？ 當(dāng)當(dāng)RL=0時(shí)，時(shí)，PL