電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 什么是電？電是一種自然現(xiàn)象，在古代人們是通過(guò)閃電發(fā)現(xiàn)它的存在的。 電是原子或分子之間產(chǎn)生排斥力和吸引力的一種屬性。電是原子處在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的一種表現(xiàn)。 自然界存在正、負(fù)兩種電荷。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。物質(zhì)的分類自然界的物質(zhì)按導(dǎo)電能力來(lái)分有哪幾種: -導(dǎo)體 容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體。如：金屬，人體，大地，酸、堿、鹽的水溶液等。 -半導(dǎo)體 導(dǎo)電性介于二者之間，我們就把這類材料叫做半 導(dǎo)體。 -絕緣體 不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體。如：橡膠，玻璃，陶瓷，塑料，油，純水等。物體的結(jié)構(gòu)物體由分子組成，分子由原子組成，原子由原子核和核外電子組成，原子核又由中子和質(zhì)子組成。質(zhì)子帶正電，電子

2、帶負(fù)電，通常情況下質(zhì)子和電子帶有等量的異種電荷，則原子對(duì)外不顯電性（中性）。導(dǎo)體和絕緣體的主要區(qū)別是：導(dǎo)體內(nèi)有大量自由移動(dòng)的電荷，而絕緣體內(nèi)幾乎沒(méi)有自由移動(dòng)的電荷，但導(dǎo)體和絕緣體是沒(méi)有絕對(duì)的界限，在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。原子結(jié)構(gòu)電子, 質(zhì)子和中子電子中子質(zhì)子少電子多電子多電子電量的單位電荷-電荷是物體的一種屬性，用以描述物荷是否因帶電而產(chǎn)生了相互作用。電荷分正電荷和負(fù)電荷兩種。一個(gè)電子的電量為一個(gè)基本電荷。一個(gè)帶電體所帶電荷的多少可以用電子數(shù)目來(lái)表示，不過(guò)在實(shí)用上這個(gè)單位的大小，我們常以庫(kù)倫作為電量的單位。 1庫(kù)倫 = 6.241018個(gè)電子電荷 1庫(kù)侖=1安培秒。 電量的符號(hào)用Q表示。 電

3、場(chǎng)強(qiáng)度和電位 在電荷的周圍存在著電場(chǎng)，引進(jìn)電場(chǎng)中的電荷將受到電場(chǎng)力的作用。 電場(chǎng)強(qiáng)度和電位是表示靜電場(chǎng)中各點(diǎn)性質(zhì)的兩個(gè)基本物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度-電場(chǎng)強(qiáng)度即是單位正電荷在某點(diǎn)所受到的作用力的大小。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是牛頓庫(kù)倫(N/Co)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位是指在電場(chǎng)中將單位正電荷從該點(diǎn)移至電位參考點(diǎn)的電場(chǎng)力所作的功。 電位的常用單位是伏特(V)或毫伏(mV )，即1V=1000mVe電場(chǎng)中某兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)之間的電壓或電壓降。電壓的單位與電位的單位相同。 基爾霍夫電壓定律定義：對(duì)于任意一個(gè)集中參數(shù)電路中的任意一個(gè)回路，在任何時(shí)刻，沿該回路的所有支路電壓代數(shù)和等于零。Uq1 + Uq2 + (- U

4、1)+ (- U2) = 0 V電壓的測(cè)量電流電流是由帶電粒子的定向移動(dòng)形成的開(kāi)關(guān)電流表電阻電流的方向技術(shù)電流方向物理電流方向電流的單位安培-Amp （A）1安培=1000毫安1毫安=1000微安即 1A=1000mA 1mA=1000uA電流的測(cè)量開(kāi)關(guān)電流表電阻電流夾鉗蓄電池負(fù)極單線基爾霍夫電流定律定義：對(duì)于任意一個(gè)集中參數(shù)電路中的任意一個(gè)結(jié)點(diǎn)或閉合面，在任何時(shí)刻，通過(guò)該結(jié)點(diǎn)或閉合面的所有支路電流代數(shù)和等于零I1 + I2 - I3 - I4 - I5 = 0 A電流流動(dòng)的模型水泵閥渦輪水流電源電壓開(kāi)關(guān)燈泡電流方向電阻電氣符號(hào)R -電阻 -電阻率I-導(dǎo)線長(zhǎng)度A -線徑不同材料的電阻率材料比電

5、阻(mm2/m)銀0.0161銅0.0178金0.023鋁0.0303錫0.11鐵0.13下表列出了一些電工學(xué)所用導(dǎo)體的比電阻。電阻的串聯(lián)與并聯(lián)Rges = R1 + R2 + R3 電路由電源、導(dǎo)線、負(fù)載和開(kāi)關(guān)組成的閉合回路叫電路.電路的工種狀態(tài)： (1)通路:接通的電路叫通路; (2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路叫開(kāi)路（有時(shí)也叫斷 路）; (3)短路:直接把導(dǎo)線接在電源兩極上的電路 叫短路. 通路開(kāi)路短路焦耳定律定義：以熱的形態(tài)在一個(gè)均勻?qū)w中發(fā)生的功率，與此導(dǎo)體的電阻和通過(guò)此電阻的電流平方之乘積成正比。 焦耳定律是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成

6、正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I2;Rt（適用于所有電路）；對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U2/R)T歐姆定律定義：在直流情況下，一閉合電路中的電流與電動(dòng)勢(shì)成正比，或當(dāng)一電路元件中沒(méi)有電動(dòng)勢(shì)時(shí)，其中的電流與兩端的電位差成正比。在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比，這就是歐姆定律，基本公式是I=U/R。歐姆定律由喬治西蒙歐姆提出，為了紀(jì)念他對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn)，物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆，以符號(hào)表示。歐姆定律U = I * R UI = - R UR = - I歐姆定律練習(xí)題如圖所示，阻值為R1=

7、6，R2=3的兩個(gè)電阻串聯(lián)接入9V的電路中，求： -電路的總電阻R ； -電路的總電流I； -R1兩端的電壓U1；歐姆定律練習(xí)題1.如圖所示，阻值為R1=6，R2=3的兩個(gè)電阻串聯(lián)接入9V的電路中，求： -電路的總電阻R ； -電路的總電流I； -R1兩端的電壓U1； R總=R1+R2=6+3=9 I =U/R總=99=1 （A） U1=IR1=16= 6 （V）歐姆定律練習(xí)題2.如圖所示的電路中，R1=10，當(dāng)開(kāi)關(guān)S分別與a、b接通時(shí)，電流表的讀數(shù)分別為1.2A和0.8A，求： （1）電源電壓。 （2）R2 的阻值。歐姆定律練習(xí)題2.如圖所示的電路中，R1=10，當(dāng)開(kāi)關(guān)S分別與a、b接通時(shí)，

8、電流表的讀數(shù)分別為1.2A和0.8A，求： （1）電源電壓。 U=I1R1 =1.2 10=12(V) （2）R2 的阻值。 R2=UI=120.8=15(V)電源電壓的內(nèi)阻電源電壓的內(nèi)阻I/AU/V00.2 0.4 0.63.02.01.0電源電壓內(nèi)阻計(jì)算 如下圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)打在S1位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是0.50A和1.30V；當(dāng)開(kāi)關(guān)打在S2位置時(shí)兩表的讀數(shù)分別為0.20A和1.42V，求電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。電源電壓內(nèi)阻計(jì)算 如下圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)打在S1位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是0.50A和1.30V；當(dāng)開(kāi)關(guān)打在S2位置時(shí)兩表的讀數(shù)分別為0.20A和1.42V，求電池的電

9、動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。設(shè)電動(dòng)式E為x, 電源內(nèi)阻為Y得： X-0.5Y=1.30 X-0.2Y=1.42 解得X=1.5，Y=0.4， 即電池的電動(dòng)勢(shì)=1.5V,內(nèi)電阻=0.4電功與電功率電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，即電流所做的功叫電功。電功的單位：國(guó)際單位：焦耳。常用單位有：度（千瓦時(shí)），1度=1千瓦時(shí)=3.6106焦耳。電功率：是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功的多少物理意義： 一段電路上功率，跟這段電路兩端電壓和電路中電流強(qiáng)度成正比。 單位：功的單位用焦耳（J），時(shí)間單位用秒（s），功率單位為瓦特（W）。 1W=1Js ，它的實(shí)用單位是千瓦時(shí)，用kWh表示。1KW3.6106J3.6MJ電功率電

10、功率簡(jiǎn)稱功率，即單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，以P表示。其表達(dá)式為 PW/t=IU=I2R=U2/R I 電路中的電流，A； U 電路兩端的電壓，V； R 電阻； t 秒電功率的計(jì)算公式電功率的計(jì)算公式練習(xí)題某燈泡標(biāo)有“220V 110W”字樣，將其接入家庭電路中。 求：（1）通過(guò)該用電器的電流多大？（2）該用電器工作時(shí)的電阻多大？（3）若它工作2h，消耗的電能是多少？ 練習(xí)題某燈泡標(biāo)有“220V 110W”字樣，將其接入家庭電路中。 求：（1）通過(guò)該用電器的電流多大？ I=P/U=110/220=0.5 A（2）該用電器工作時(shí)的電阻多大？ R=U2/P=2202/110=440（3）若它工作2h，

11、消耗的電能是多少？ 110W*2h=220Wh=0.22度電能提供持續(xù)電流（或電壓）的裝置-電源直流電直流電直流電（Direct Current，簡(jiǎn)稱DC） -直流電的電流大小和方向都不隨時(shí)間變化直流電有正極（+）、負(fù)極（-）區(qū)分，電流從正極流向負(fù)極.在直流電路中，電源的作用是提供不隨時(shí)間變化的恒定電動(dòng)勢(shì)，為在電阻上消耗的焦耳熱補(bǔ)充能量。 直流電源有化學(xué)電池，燃料電池，溫差電池，太陽(yáng)能電池，直流發(fā)電機(jī)等。 直流電主要應(yīng)用于各種電子儀器，電解，電鍍，直流電力拖動(dòng)等方面。 交流電交流電alternating current ，簡(jiǎn)稱為AC -交流電路中的電流、電壓隨時(shí)間的變化而變化.大小和方向隨時(shí)間

12、作周期性變化的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流分別稱為交變電動(dòng)勢(shì)、交變電壓和交變電流，統(tǒng)稱為交流電。交流電電源主要是通過(guò)發(fā)電機(jī)發(fā)電而得。 交流電主要應(yīng)用于照明、動(dòng)力、電熱等方面。 正弦交流電的三要素幅值頻率初相位Ueff:交流電壓的均方根值正弦交流電的三要素幅值是指正弦波的最低端到最高低的幅值，也稱峰-峰值.頻率-正弦交流電在每秒鐘內(nèi)的變化周期數(shù)稱為頻率，以f表示： f=1/T，單位Hz.初相位t=0時(shí)的相位稱為正弦交流電的相位.它決定正弦交流電在t=0時(shí)的初值，即初始狀態(tài).正弦交流電的最大值、有效值與平均值最大值幅值有效值 正弦交流電的最大值、有效值與平均值平均值 單相交流電NSAXe在兩磁極中間，放一個(gè)

13、線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相正弦交流電動(dòng)勢(shì)。單相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生單相交流電在電路中只具有單一的交流電壓，在電路中產(chǎn)生的電流，電壓都以一定的頻率隨時(shí)間變化。比如在單個(gè)線圈的發(fā)電機(jī)中（即只有一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)）。我國(guó)的單相交流電由相線Live wire ，簡(jiǎn)稱（L)和零線 Neutral wire，簡(jiǎn)稱（N). 也叫火線和零線.根據(jù)GB50258-1996標(biāo)準(zhǔn)3.19條規(guī)定，當(dāng)配線采用多相導(dǎo)線時(shí)其相線的顏色應(yīng)易于區(qū)分相線與零線的顏色應(yīng)不同同一建筑物構(gòu)筑物內(nèi)的導(dǎo)線其顏色選擇應(yīng)統(tǒng)一保

14、護(hù)地線（PE線)應(yīng)采用黃綠顏色相間的絕緣導(dǎo)線零線宜采用淡蘭色絕緣導(dǎo)線。單相交流電火線和零線的區(qū)別在于它們對(duì)地的電壓不同：火線的對(duì)地電壓等于220V；零線的對(duì)地的電壓等于零（它本身跟大地相連接在一起的).零線和地線（“E” Earth Wire）區(qū)別 -零線和地線這兩個(gè)是不同的概念，不是一回事。 -地線的對(duì)地電位為零.使用電器的最近點(diǎn)接地。 -零線的對(duì)地電位不一定為零。零線的最近接地點(diǎn)是在變電所或者供電的變壓器處. 在我照明電路中，使用的交流電壓為220V；頻率為50Hz.三相交流電三相交流電是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的.三相電源返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)產(chǎn)生對(duì)稱的三相電動(dòng)勢(shì)的電源。一、三相（同步）發(fā)

15、電機(jī):鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組尺寸、匝數(shù)相同空間排列互差120: 直流勵(lì)磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子最大值相等頻率相同（f = pn/60)相位互差120對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征L3L1L1L2NSL3-+L2定子轉(zhuǎn)子(尾端)+e1e2e3L1L1L2L2L3L3(首端)+ 相序：三相電動(dòng)勢(shì)由超前相到滯后相的順序。L1-L2-L3 表達(dá)式: e1 = Emsint e2 = Emsin(t 120o) e3 = Emsin(t 240o)波形圖返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)ee1e2e3tO相量圖相量表示法:E1 E2 1200E3 12001200特點(diǎn)：對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的和為 0(一)

16、三相電源的星形聯(lián)結(jié)（Y接） （三相繞組的末端相聯(lián)）三相四線制: L1 、L2 、L3 加 N 三相三線制:L1 、L2 、L3 無(wú) N 相電壓: U1 、U2 、U3線電壓: U12 、U23 、 U31+U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U23_ _U31+E1_+_E2E3+_L1NL2L3N可提供兩種電壓:返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)端線、相線、火線中性線、零線、地線1. 相電壓與線電壓的關(guān)系根據(jù) KVL 定律:U12 = U1 - U2 =U1 +(-U2)U31 = U3 - U1 U23 = U2 - U3 +U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U23_ _U31+E

17、1_+_E2E3+_L1NL2L3NU1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)(1) 相電壓對(duì)稱: Up = U1 = U2 = U3 線電壓也對(duì)稱: Ul = U12 = U23 = U31 結(jié)論:(大小關(guān)系)(相位關(guān)系) (2) Ul = 3 UpUl 超前與之對(duì)應(yīng)的 Up 30oU1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)2. 相電流與線電流的關(guān)系IL1 = I1IL2 = I2IL3 = I3根據(jù) KCL: 相電流和線電流都是對(duì)稱的； Ip = Il 并且相位對(duì)應(yīng)相同。+U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U

18、23_ _U31+E1_+_E2E3+_L1NL2L3NIL3 IL2 IL1 IN I2 I1 I3 返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)相電流：繞組上的電流線電流：端線上的電流在三相對(duì)稱交流電路中(二)三相電源的三角形聯(lián)結(jié)（接）注意：這種接法只有三相三線制。L1L2L3132 +U12=U1 _ +U23=U2 _ _ U31=U3 + IL1 IL2 IL3 I1 I2 I3 返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) 每相繞組的末端與相鄰的下一相繞組的首端依次相聯(lián)1. 相電壓與線電壓的關(guān)系根據(jù) KVL 定律:U12 = U1U23 = U2U31 = U3結(jié)論:（1）相電壓和線電壓都對(duì)稱。（2）Up = Ul 且相

19、位對(duì)應(yīng)相同。L1L2L3132 +U12= U1 _ +U23 = U2 _ _U31= U3 + E = 0 電源內(nèi)部無(wú)環(huán)流返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)2. 相電流與線電流的關(guān)系根據(jù) KCL 定律:IL1 = I1 - I3 IL3 = I3 - I2 IL2 = I2 - I1 I1 I2 IL2 IL1 -I3I3 IL3 若相電流對(duì)稱 _ U31= U3 + L1L2L3132 +U12=U1 _ + U23= U2 _ IL1IL2IL3I1I2I3 = I1 + (- I3 ) 返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)30注意: 一般所說(shuō)的三相電源電壓、電流是指線電壓、線電流。 結(jié)論： Il =3 I

20、pIl 滯后與之對(duì)應(yīng)的 Ip 30o 在對(duì)稱電路中，相電流和線電流對(duì)稱。返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)I1 I2 IL2 IL1 -I3I3 IL3 三相負(fù)載三相負(fù)載分為兩種: 對(duì)稱負(fù)載: 不對(duì)稱負(fù)載:三相負(fù)載的連接方式有兩種:1. 星形聯(lián)結(jié)2. 三角形聯(lián)結(jié)上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)單相負(fù)載：只需一相電源供電 （照明負(fù)載、家用電器）負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電 （三相電動(dòng)機(jī)等）三相對(duì)稱電源 + 三相對(duì)稱負(fù)載 = 三相對(duì)稱電路+U23_U31+U12_Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 三相負(fù)載為三相四線制時(shí)星形聯(lián)結(jié)。(一)三相負(fù)

21、載的星形聯(lián)結(jié)上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)每相負(fù)載接在端線和中性線之間。1. 線電壓與相電壓的關(guān)系 U12 = U1 - U2 U31 = U3 - U1 U23 = U2 - U3 根據(jù) KVL 定律:若電源電壓對(duì)稱,負(fù)載的相電壓也是對(duì)稱的。上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)負(fù)載承受的電壓即相電壓是電源的相電壓。+U23_U31+U12_Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 結(jié)論:負(fù)載相電壓對(duì)稱。 Ul =3 UpUl 超前與之對(duì)應(yīng)的 Up 300相量圖:U1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 U12 = U1 U2 =

22、 U1 + (U2) 上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) 2. 相電流與線電流的關(guān)系 U2 =Z2 U1 =Z1 U3 =Z3得出: IL1 = I1 IL2 = I2 IL3 = I3IN = I1 + I2 + I3 +U12_+U23_U31+Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)負(fù)載 Y 聯(lián)結(jié)帶中性線時(shí), 可將各相分別看作單相電路計(jì)算若負(fù)載對(duì)稱, 相電流和線電流就對(duì)稱。Ip = Il相位對(duì)應(yīng)相同。結(jié)論:一般中性線可不要，必須有中性線，否則相電壓不對(duì)稱。1. 負(fù)載對(duì)稱時(shí), = 0 IN = I1 +

23、I2 + I3 上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)2. 負(fù)載不對(duì)稱時(shí), 0 IN = I1 + I2 + I3只需計(jì)算一相電流，其它兩相電流可根據(jù)對(duì)稱性直接寫(xiě)出。上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)N+NR1R2R3L1L3L2例1：若R1=R2= R3 = 5 ，求線電流及中性線電若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求線電流及 一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對(duì)稱。設(shè)電源線電壓 。 負(fù)載為電燈組，流 IN ;中性線電流 IN 。N+NR1R2R3L1L3L2中性線電流解：已知：(1) 線電流 三相對(duì)稱上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)(2)三相負(fù)載不對(duì)稱（R1=5 、R2=10 、R3=20 ）

24、分別計(jì)算各線電流中性線電流上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)例2：照明系統(tǒng)故障分析解: (1) L1相短路1) 中性線未斷 NR1R3R2L1L2NL3 L1相短路電流很大，將熔絲熔斷， L2和L3相不受影響，相電壓仍為220V, 正常工作。 在上例（2）中，試分析下列情況 (1) L1相短路: 中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓； 中性線斷開(kāi)時(shí)，求各相負(fù)載電壓。 (2) L1相斷路: 中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓； 中性線斷開(kāi)時(shí)，求各相負(fù)載電壓。上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) 此情況下，L2和L3相的電燈組承受電壓都超過(guò)額定電壓（220V) ，這是不允許的。 2) L1相短路, 中性線斷開(kāi)時(shí), 負(fù)載中

25、性點(diǎn)N即為L(zhǎng)1, 故負(fù)載各相電壓為 L1L2NL3Ni1i3i2+上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) (2) L1相斷路 2) 中性線斷開(kāi) L1、L2相燈仍承受220V電壓, 正常工作。1) 中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?，如圖(b)所示, 由圖可求得IL2L3U1U2+(b) NR1R3R2L1L2NL3(a)上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) （1）不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。 （2）中性線的作用：保證星形聯(lián)結(jié)三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。 （3）照明負(fù)載三相不對(duì)稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或閘刀開(kāi)關(guān)。 結(jié)論上

26、一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)(二) 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)這種連接方法只能是三相三線制。+U1_U12=+ U2_U23=_U3+=U31上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)Z1Z3Z2L1L2L3IL1IL2IL3I1I2I3每相負(fù)載接在端線和端線之間。1. 相電壓與線電壓的關(guān)系結(jié)論： 負(fù)載相電壓是對(duì)稱的電源線電壓。 Up = Ul U12 = U1 U23 = U2 U31 = U3得出：上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)+U1_U12=+ U2_U23=_U3+=U31Z1Z3Z2L1L2L3IL1IL2IL3I1I2I32. 相電流與線電流的關(guān)系根據(jù) KCL 定律: IL3 = I3 - I2 I

27、L2 = I2 - I1 IL1 = I1 - I3 = I1 + ( - I3 ) 上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)Z1Z3Z2L1L2L3 IL1IL2IL3I1I2I3 I1 I2 IL2 IL1 -I3I3 IL3 30若對(duì)稱負(fù)載，則相電流對(duì)稱。 若負(fù)載對(duì)稱， 相電流和線電流對(duì)稱。 若負(fù)載不對(duì)稱,由于電源電壓對(duì)稱,故負(fù)載的相電壓對(duì)稱,但相電流和線電流不對(duì)稱。 結(jié)論：Il 滯后與之對(duì)應(yīng)的 Ip 30o。 Il = 3 Ip上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)原則負(fù)載的額定電壓 = 電源的線電壓應(yīng)作 聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓 = 電源線電壓應(yīng)作 Y 聯(lián)結(jié) 應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定

28、電壓，而與電源的聯(lián)接方式無(wú)關(guān)。三相電動(dòng)機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線） 單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)L1L2電源L3保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N 額定相電壓為220伏的單相負(fù)載 額定相電壓為220伏的三相負(fù)載上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)無(wú)論負(fù)載為 Y 或聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為 Pp= Up Ip cosp對(duì)稱負(fù)載聯(lián)結(jié)時(shí)： 同理對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí)：相電壓與相電流的相位差當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：P = 3Up Ipcosp所以 三相電路的功率有功功率無(wú)功功率視在功率說(shuō)明任意負(fù)載P =

29、 P1+ P2+ P3Q = Q1+ Q2+ Q3S =S1+S2+S3 對(duì)稱負(fù)載P = 3P1 = 3Up Ip cos =3 Ul Il cosQ = 3Q1 = 3Up Ip sin =3Ul Il cosS = 3S1 = 3Up Ip =3 Ul Il相值線值 三相電路的功率上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)正誤判斷對(duì)稱負(fù)載 Y聯(lián)結(jié)+Z2Z3Z1NN+上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)對(duì)稱負(fù)載 Y聯(lián)結(jié)正誤判斷上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) 例1：有一個(gè)三相對(duì)稱負(fù)載，每相負(fù)載 R = 29，X = 21.8， 且每相負(fù)載的額定電壓為 380 V。 求: 1. 有一個(gè)三相星接電源,電壓為 380

30、 V，負(fù) 載應(yīng)如何聯(lián)結(jié)？畫(huà)出電路圖； 2. 負(fù)載的相電流和線電流? 3. 負(fù)載所消耗的功率? 4. 電源的相電流及線電流？解：1.采取 形聯(lián)結(jié)ZZZ電源負(fù)載 Ip Il上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)2.Z =R2 + X2 = 36.1 Ip =UPZ=38036.1 A = 10. 5 AIl = 3 Ip = 18.2 A = 9 800 W3. P = 3Up Ip cos cos = = 0. 8 RZ上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)ZZZ電源負(fù)載 Ip Il4. ISl = Il = 18. 2AISP = ISl = 18. 2A例2:三相對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接，接至線電壓380V的三相電

31、源上。其電流為10A，功率為5700W。求負(fù)載的功率因數(shù)，各相負(fù)載的等效阻抗，電路的無(wú)功功率和視在功率。解:上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)例3:各電阻負(fù)載的相電流 由于三相負(fù)載對(duì)稱，所以只需計(jì)算一相，其它兩相可依據(jù)對(duì)稱性寫(xiě)出。 線電壓Ul為380 V的三相電源上，接有兩組對(duì)稱三相負(fù)載：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相阻抗 ;另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負(fù)載，每相電阻RY =10 , 如圖所示。試求：各組負(fù)載的相電流；(2) 電路線電流；(3) 三相有功功率。設(shè)解：L1L2L3上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)負(fù)載星形聯(lián)接時(shí)，其線電流為負(fù)載三角形聯(lián)接時(shí)，其相電流為(2) 電路線電流一相電壓與電流的相量

32、圖如圖所示上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)一相電壓與電流的相量圖如圖所示(3) 三相電路的有功功率-30o-67o-46.7o上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) 某大樓為日光燈和白熾燈混合照明，需裝40瓦日光燈210盞(cos1=0.5)，60瓦白熾燈90盞(cos2=1), 它們的額定電壓都是220V，由380V/220V的電網(wǎng)供電。試分配其負(fù)載并指出應(yīng)如何接入電網(wǎng)。這種情況下,線路電流為多少？例4：解: (1) 該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖NL1L2L330盞+70盞上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)解: (1) 該照明系統(tǒng)與電網(wǎng)連接圖 .V (2) 計(jì)算線電流U1設(shè) =220 0NL1L2L330盞+7

33、0盞上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)另解: (2)上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)例5： 某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來(lái)，而第一層樓電燈亮度不變，試問(wèn)這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的？同時(shí)發(fā)現(xiàn)，第三層樓的電燈比第二層樓的電燈還暗些，這又是什么原因？解: (1) 本系統(tǒng)供電線路圖三層二層L1L2L3N+一層上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè) (2) 當(dāng)P處斷開(kāi)時(shí)，二、三層樓的燈串聯(lián)接380V 電壓，所以亮度變暗，但一層樓的燈仍承受220V電壓亮度不變。解：(1)本系統(tǒng)供電線路圖(3) 因?yàn)槿龢菬舳嘤诙菬艏?R3 R2 , 所以三樓燈比二樓燈暗。P三層二層L1L2L3N+

34、一層上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)電力系統(tǒng)電力傳輸過(guò)程：電力網(wǎng)額定電壓等級(jí)為: 3 kV、6 kV、10 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)低壓供電系統(tǒng)的連接方式：1. 放射式：2. 樹(shù)干式：上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)圖 4.4.1 放射式供電線路圖 4.4.2 樹(shù)干式供電線路三相交流電在電路中同時(shí)存在3個(gè)交流電壓，在電路中產(chǎn)生的電流，電壓都以一定的頻率隨時(shí)間變化。他們之間的相位差分別是120.我國(guó)的三相交流電采用3相4線制形式。由3根相線Live wire A-B-C，簡(jiǎn)稱（L1-3)和零線 Neutral wire，簡(jiǎn)稱（N).

35、在我國(guó)，使用的三相交流電相電壓為220V，線電壓（相線之間電壓）=380V，頻率為50Hz.三相交流電根據(jù)GB50258-1996標(biāo)準(zhǔn)3.19條規(guī)定，當(dāng)配線采用多相導(dǎo)線時(shí)其相線的顏色應(yīng)易于區(qū)分相線與零線的顏色應(yīng)不同同一建筑物構(gòu)筑物內(nèi)的導(dǎo)線其顏色選擇應(yīng)統(tǒng)一保護(hù)地線（PE線)應(yīng)采用黃綠顏色相間的絕緣導(dǎo)線零線宜采用淡蘭色絕緣導(dǎo)線。在動(dòng)力電纜中黃色綠色紅色分別代表A相B相C相（三相火線）藍(lán)色代表零線，黃綠雙色代表接地線。生活用電小常識(shí)家庭電路由：進(jìn)戶線電能表總開(kāi)關(guān)保險(xiǎn)盒用電器。兩根進(jìn)戶線是火線和零線，它們之間的電壓是220伏，可用測(cè)電筆來(lái)判別。如果測(cè)電筆中氖管發(fā)光，則所測(cè)的是火線，不發(fā)光的是零線。所有

36、家用電器和插座都是并聯(lián)的。而開(kāi)關(guān)則要與它所控制的用電器串聯(lián)。保險(xiǎn)絲：是用電阻率大，熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成。它的作用是當(dāng)電路中有過(guò)大的電流時(shí)，保險(xiǎn)產(chǎn)生較多的熱量，使它的溫度達(dá)到熔點(diǎn)，從而熔斷，自動(dòng)切斷電路，起到保險(xiǎn)的作用。引起電路中電流過(guò)大的原因有兩個(gè)：一是電路發(fā)生短路；二是用電器總功率過(guò)大。安全用電的原則是：不接觸低壓帶電體；不靠近高壓帶電體 .觸電事故 觸電：指人體接觸帶電體時(shí)，電流流經(jīng)人體造成的傷害。觸電事故又分為：直接接觸觸電和間接接觸觸電。 1. 直接觸電L3R0L2L1N圖 4.5.1 單線觸電L3R0L2L1N上一節(jié)返 回下一節(jié)下一頁(yè)上一頁(yè)圖 4.5.2 兩線觸電2. 間接觸電 是指人體接觸到正常情況下不帶電,僅在事故下才帶電的部分而發(fā)生的觸電事故。 電擊: 電流通過(guò)人體內(nèi)部,影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成