第二章電工基礎(chǔ)知識(shí)

海南大學(xué)

黃廣民電工作業(yè)第二章電工基礎(chǔ)知識(shí)了解電路及相關(guān)的內(nèi)容了解電磁感應(yīng)與電子技術(shù)常識(shí)第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路1.電荷與電流失去電子或得到電子的微粒稱為正電荷或負(fù)電荷.帶有電荷電荷的物體稱為帶電體.電荷的多少用電量表示.其單位為C(庫或庫侖).庫侖是很大的單位,常用的電量是μC(微庫或微庫侖),1C=106μC.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路

電流是帶電微粒的定向移動(dòng).以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼较?大小和方向不隨時(shí)間變化的電流稱直流電流;大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流稱交流電流.電流的大小稱為電流強(qiáng)度,簡稱電流.電流符號(hào)是I,i.電流的單位為A(安),mA(毫安).1A=1000mA.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)

一.電流和電路2.電流強(qiáng)度用每秒通過導(dǎo)體某一段截面的電荷量的多少來衡量電流的強(qiáng)度強(qiáng)弱稱電流強(qiáng)度(簡稱電流).用符號(hào)I表示.如果在t秒鐘內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是Q,則第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路2.電流強(qiáng)度

電流的單位為安培(A),計(jì)算微小電流時(shí)以毫安(mA)或微安(μA)為單位.1A=1000mA1mA=1000μA電流很大時(shí),以千安(kA)為單位.1kA=1000A第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路3.電路(1)電路的組成及電路元件的作用就是電流所流經(jīng)的路徑,它由電路元件組成.當(dāng)合上電動(dòng)機(jī)刀閘開關(guān)時(shí),電動(dòng)機(jī)立即就轉(zhuǎn)動(dòng)起來,這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)通過導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)與電源接成電流通路,并將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路3.電路電動(dòng)機(jī),電源等叫做電路元件,電路元件大體可分為四類:1)電源:即發(fā)電設(shè)備,其作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能.如電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,而發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路3.電路2)負(fù)載:即用電設(shè)備,它的作用是把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能.如電爐是將電能轉(zhuǎn)換為熱能,電動(dòng)機(jī)則是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能.3)控制電器和保護(hù)電器:在電路中起控制和保護(hù)作用.如開關(guān),熔斷器,接觸器等.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路3.電路4)導(dǎo)線:由導(dǎo)體材料制成,其作用就是把電源,負(fù)載和控制電器連接成一個(gè)電路,并將電源的電能傳輸給負(fù)載.電路的作用:產(chǎn)生,分配,傳輸和使用電能.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路3.電路電路可用原理接線圖來表示.為突出電路的本質(zhì)和簡化電路,其電路原理圖可畫成下列形式:第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路(2)電路的狀態(tài)1)通路.通路就是電路閉合,負(fù)荷中有電流通過.通路狀態(tài),根據(jù)負(fù)荷大小,可分為滿負(fù)荷,輕負(fù)荷,過負(fù)荷三種情況.負(fù)荷在額定功率下工作狀態(tài)叫滿負(fù)荷;低于額定功率的工作狀態(tài)叫輕負(fù)荷;高于額定功率的工作狀態(tài)叫過負(fù)荷.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路(2)電路的狀態(tài)2)短路.若電源或負(fù)荷的兩端被導(dǎo)線直接接通,叫短路.短路時(shí)電路中電流會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常值,可能造成電氣設(shè)備過熱,甚至燒毀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi).過大的短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力,也可能損壞電氣設(shè)備.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路(2)電路的狀態(tài)3)斷路.把電路中的開關(guān)斷開或電路的某一部分發(fā)生斷線,使電路不能閉合,稱斷路.斷路狀態(tài)下電路中無電流通過,負(fù)荷不能運(yùn)行.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)二.電場和電場強(qiáng)度1.電場

帶電體周圍存在電場,能對(duì)位于該電場中的電荷產(chǎn)生作用力---電場力.電場力的大小與電場強(qiáng)弱有關(guān),這又與帶電體所帶的電荷量多少有關(guān).第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)二.電場和電場強(qiáng)度1.電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度是衡量電場強(qiáng)弱的一個(gè)物理量,既有大小又有方向.

電場中任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度,在數(shù)值上等于放在該點(diǎn)的單位正電荷所受電場力的大小,其方向是正電荷受力的方向.即:第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)

二.電場和電場強(qiáng)度1.電場強(qiáng)度式中E----電場強(qiáng)度,N/C;F----電荷所受的電場力;Q---正電荷的電量,C.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)三.電位,電壓,電動(dòng)勢1.電位在電場力的作用下,單位正電荷由電場中某一點(diǎn)移到參考點(diǎn)(電位為零)所做的功叫該點(diǎn)的電位.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)三.電位,電壓,電動(dòng)勢2.電壓

電場力把單位正電荷由高電位點(diǎn)移到低電位點(diǎn)所做的功中這兩點(diǎn)間的電壓.電壓也是指電場中某兩點(diǎn)之間的電位差.即:式中W---電荷所做的功,J;Q---電荷量,C.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)三.電位,電壓,電動(dòng)勢3.電動(dòng)勢要使電流持續(xù)不斷沿電路流動(dòng),就需要一個(gè)電源,把正電荷從低電位移向高電位,這種使電路兩端產(chǎn)生并維持一定電位差的能力,叫做電動(dòng)勢,單位是伏特(V).第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻1.導(dǎo)體

能夠傳導(dǎo)電流的物體稱為導(dǎo)體,常用的導(dǎo)體是金屬,如銀,銅,鋁等.金屬中存在著大量的自由電子.當(dāng)導(dǎo)體與電源接成閉合回路時(shí),這些自由電子就會(huì)在電場力的作用下朝一定方向運(yùn)行形成電流.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻2.絕緣體

能可靠地隔絕電流的物體叫絕緣體.如橡膠,塑料,陶瓷,變壓器油,空氣等是絕緣體.導(dǎo)體和絕緣體并沒有絕對(duì)的界限,在一般狀態(tài)下是絕緣體,若條件改變時(shí)也可變?yōu)閷?dǎo)體.如干燥木頭是絕緣體,當(dāng)木頭濕了,它就導(dǎo)電了.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻3.電阻導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生電流.從物體的微觀結(jié)構(gòu)來看,電子的運(yùn)動(dòng)必然要和導(dǎo)體中的分子或原子發(fā)生碰撞,使電子在導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)受到阻力,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,稱為電阻.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻3.電阻不同的材料的導(dǎo)體,對(duì)電流的阻礙作用也是不盡相同.有的導(dǎo)體電阻很小,則表示它的導(dǎo)電能力好;有的導(dǎo)體電阻很大,則表示它的導(dǎo)電能力差.電阻用R表示,單位是歐姆,其符號(hào)”Ω”常用的單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ).第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻3.電阻常用的單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ).1kΩ=1000Ω1MΩ=1000kΩ導(dǎo)體電阻在大小決定于導(dǎo)體的長度,橫截面積和自身的材料.同一溫度下,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積成反比,與導(dǎo)體的長度成正比.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)

四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻3.電阻電阻公式表示為:式中ρ為電阻系數(shù),L為導(dǎo)體長度,S為導(dǎo)體橫截面積.材料的電阻率會(huì)隨溫度而變.一般金屬電阻率隨溫度的升高而增大,人們利用金屬的這種性質(zhì)制作電阻溫度計(jì).第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)四.導(dǎo)體,絕緣體與導(dǎo)體電阻3.電阻但也有一些合金,如康銅和錳銅的電阻率隨溫度變化特別小,用這些合金制作的導(dǎo)體,其電阻受溫度影響也特別小,所以常用來作標(biāo)準(zhǔn)電阻.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)五.歐姆定律電路中,電壓可理解為產(chǎn)生電流的能力.歐姆定律是表示電路中電壓,電流和電阻這3個(gè)基本物理量之間關(guān)系的定律.該定律指出,在下圖的電路中,流過電阻R的電流I與加在電阻兩端的電壓U成正比,而與電阻成反比,其表達(dá)式為:

U=IR或I=U/R或R=U/I第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)五.歐姆定律U=IR或I=U/R或R=U/I式中U---電路上的電壓,V;I---流經(jīng)電路的電流,A;R---電路的電阻,Ω.從歐姆定律可知,電路中如果電壓不變,電阻越小則電流越大.電阻越大則電流越小.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)五.歐姆定律當(dāng)電阻趨近于零時(shí),電流很大,這種狀態(tài)稱短路;當(dāng)電阻趨近于無窮大時(shí),電流幾乎為零.電路這種狀態(tài)稱為開路.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)五.歐姆定律如圖示的電路,包含電源在內(nèi)的閉合回路中,電壓與電流之間的關(guān)系符合全路歐姆定律.即:I=E/(R+R0)或E=IR+IR0=U+IR0式中E---電源的電動(dòng)勢,是電源所具備的產(chǎn)生電流的能力,V;I---電流,A;R---負(fù)載電阻,Ω;R0---電源內(nèi)阻.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)五.歐姆定律

全電路歐姆定律表明,在閉合電路中,電流與電源電動(dòng)勢成正比,與電路中電源內(nèi)阻負(fù)載電阻之和成反比.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)六.電功,電功率與熱效應(yīng)1.電功將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能時(shí),電流都要做功,電流所做的功叫電功.根據(jù)公式I=Q/t及U=A/Q和歐姆定律可得電功A的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A=UQ=IUt或A=I2Rt=U2/Rt電功的單位是焦?fàn)?第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)六.電功,電功率與熱效應(yīng)1.電功率

單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫電功率,用字母P表示,其表達(dá)式為P=A/t由部分歐姆定律可得常見功率的計(jì)算式

P=IU=I2R=U2/R電功率的單位是瓦特(W).在實(shí)際工作中,功率的常用單位還有千瓦(kW),毫瓦(mW).第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)六.電功,電功率與熱效應(yīng)1.電功率1kW=1000W=106mW

電源的電功率等于電源的電動(dòng)勢和電流的乘積(如圖)P1=EI.

負(fù)載的電功率等于兩端電壓和通過負(fù)載的電流的乘積(如圖)第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)六.電功,電功率與熱效應(yīng)3.電流的熱效應(yīng)

電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流值的平方,導(dǎo)體的電阻值及通電時(shí)間成正比.即:

Q=I2Rt叫楞次-焦耳定律,熱量Q的單位:J.為避免設(shè)備過度發(fā)熱,根據(jù)絕緣材料允許溫升,各種導(dǎo)線規(guī)定了不同截面下最大允許電流值,又稱安全電流.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(一)串聯(lián)電路電路中,兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻按順序聯(lián)成一串,使電流只有一條通路,叫電阻的串聯(lián),串聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)串聯(lián)電路中通過每個(gè)電阻的電流都相等且等于總電流.

I=I1=I2=I3=······=In第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(一)串聯(lián)電路串聯(lián)電路的特點(diǎn):(2)電路兩端的總電壓等于各個(gè)電阻兩端的電壓之和.

U=U1+U2+U3+······+Un第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(一)串聯(lián)電路串聯(lián)電路的特點(diǎn):(3)串聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)等于各串聯(lián)電阻之和.

R=R1+R2+R3+······+Rn第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(一)串聯(lián)電路串聯(lián)電路的特點(diǎn):(4)在串聯(lián)電路中,各電阻上分配的電壓值與各電阻的阻值成正比.

Un=U·Rn/R上式為分壓公式,Rn/R為分壓比.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(二)并聯(lián)電路電路中兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻一端連在一起,另一端也連在一起,每一電阻兩端承受同一電壓的作用,叫并聯(lián)電路(如圖所示).并聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等且等于電路兩端的電壓.即U=U1=U2=U3···=Un第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(二)并聯(lián)電路并聯(lián)電路的特點(diǎn):(2)并聯(lián)電路中的總電流等于各電阻中的分電流之和.即I=I1+I2+I3+······+In第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(二)并聯(lián)電路并聯(lián)電路的特點(diǎn):(3)并聯(lián)電路的等效電阻值(即總電阻值)的倒數(shù),等于各電阻值倒數(shù)之和.即

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+······+1/Rn若有n個(gè)相同的電阻并聯(lián),則總等效電阻值R=Rn/n,并聯(lián)等效電阻值比任一個(gè)支路的電阻值小.第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)七.串聯(lián)與并聯(lián)電路(二)并聯(lián)電路并聯(lián)電路的特點(diǎn):(4)在電阻并聯(lián)的電路中,各支路分配的電流與該支路的電阻值成反比.

In=I·R/Rn上式稱分流公式,R/Rn稱為分流比.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象就是電產(chǎn)生磁,磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象.電磁感應(yīng)技術(shù)在變壓器,電動(dòng)機(jī),電度表,無線電設(shè)備等電氣設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用.(一)電流磁場磁場是一種看不見,沒有不可進(jìn)入性的空間.磁場的表現(xiàn)形式是引進(jìn)場域內(nèi)的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)和取向,引進(jìn)場域內(nèi)的電流受到力的作用.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(一)電流磁場

磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場強(qiáng)度及方向的物理量.其大小為單位長度的單位直線電流在均勻磁場中所受的作用力,其方向與受力的方向和載流直導(dǎo)線的方向垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度符號(hào)B,其常用的單位是T(特斯拉)和G(高斯).1T=1×104G第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(一)電流磁場

磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場前進(jìn)方向上某一面積的乘積叫做磁通.磁通是磁路與電路中電流相當(dāng)?shù)奈锢砹?磁通的符號(hào):Φ,單位是Wb(韋伯)和Mx(麥克斯韋).1Wb=1×108Mx.如某一面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直,則Φ=BS.因?yàn)锽=Φ/S,故磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫磁通密度.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(一)電流磁場磁場可由永久磁鐵產(chǎn)生,可由電流產(chǎn)生,也可由變化的電場產(chǎn)生.電氣設(shè)備中,最常見的是由電流產(chǎn)生的磁場.電磁鐵,電動(dòng)機(jī)都是利用電流產(chǎn)生的磁場來工作的.電流產(chǎn)生磁場方向由右手螺旋定則(也稱安培定則)確定.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(一)電流磁場

右手螺旋定則是將右手握拳,拇指伸開,如拇指表示直線電流的方向,則卷曲的四指表示直線周圍磁場的方向;如卷曲的四指表示線圈電流的方向,則拇指表示線圈內(nèi)磁場的方向.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(一)電流磁場有些材料不導(dǎo)磁,也有些材料導(dǎo)磁性能很好.為表明材料導(dǎo)磁性能和極化性能,引入導(dǎo)磁率和磁場強(qiáng)度.磁場強(qiáng)度與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān).磁場強(qiáng)度符號(hào)H,單位:A/m.在各向均勻的線性介質(zhì)中,磁場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為B=μH.式中,μ為介質(zhì)磁導(dǎo)率.μ0=4π×107H/m(亨/米)第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路

一.電磁感應(yīng)(二)電流感應(yīng)如圖所示,當(dāng)線圈內(nèi)的磁通Φ發(fā)生變化時(shí),線圈內(nèi)即產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e,如果線圈不是開路的,線圈內(nèi)即產(chǎn)生感生電流.線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通變化的速度成正比.對(duì)于N匝的線圈,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為:即為法拉第電磁感應(yīng)定律.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路

一.電磁感應(yīng)(二)電流感應(yīng)如圖磁通Φ增大時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢e和感生電流實(shí)際方向是與所表示的電動(dòng)勢e方向相反;磁通減小時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢和感生電流實(shí)際方向與所表示的電動(dòng)勢e方向相同.即感生電流磁場總是力圖阻止原磁場變化,這規(guī)律稱為楞次定律.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(二)電流感應(yīng)上述電磁感應(yīng)是由磁通變化引起的,常稱為變壓器電動(dòng)勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的另一種方式是切割導(dǎo)體磁場(即導(dǎo)線切割磁力線)如圖示,長度為l的導(dǎo)線以v的速度垂直地切割磁場時(shí),導(dǎo)線上所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為:e=Blv

第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(二)電流感應(yīng)這種感應(yīng)電動(dòng)勢為切割電動(dòng)勢,也稱發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢.切割電動(dòng)勢的方向可用右手定則確定:平伸右手,拇指與并攏的其它四個(gè)手指成90o,磁場穿過手心,拇指指向切割方向,則并攏的四指表示感應(yīng)電動(dòng)勢的方向.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(三)載流導(dǎo)體受到的磁場力

載流導(dǎo)體在磁場中將受到磁場力作用.力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度,流經(jīng)導(dǎo)體的電流,導(dǎo)體的長度成正比.即F=BIl式中F---導(dǎo)體受到的作用力,N;B---磁感應(yīng)強(qiáng)度,T;I---流經(jīng)導(dǎo)體的電流,A;l---導(dǎo)體的長度,m.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路一.電磁感應(yīng)(三)載流導(dǎo)體受到的磁場力

導(dǎo)體受到作用力的方向由左手定則確定:平伸左手,拇指與并攏的四指成90o,磁場穿過手心,并攏的四指指向?qū)w內(nèi)電流的方向;則拇指表示導(dǎo)體受力的方向.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路二.磁路(一)磁路的組成

磁路是磁通的閉合回路.依靠電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備,如電動(dòng)機(jī),變壓器,各種電磁鐵都帶有不同類型的磁路.如圖為兩種磁路的示意圖.有的磁路由線圈和鐵心組成,有的磁路由線圈,鐵心和空氣隙組成.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路二.磁路(一)磁路的組成載流線圈是產(chǎn)生磁通的來源.線圈匝數(shù)N與線圈電流I的乘積NI稱為磁動(dòng)勢.磁通在磁路中遇到的阻力稱為磁阻.磁阻符號(hào)是Rm,單位是1/H,磁阻的表達(dá)式為Rm=l/μS.式中l(wèi),S---導(dǎo)磁體的長度和截面積;μ---材料的導(dǎo)磁率.第二節(jié)電磁感應(yīng)與磁路二.磁路(二)磁路的組成在磁路中,當(dāng)磁阻不變時(shí),磁通Φ與磁動(dòng)勢NI成正比.這一規(guī)律就是磁路歐姆定律.其表達(dá)式為NI=ΦRm第三節(jié)交流電路一.交流電日常使用大多數(shù)都是交流電.直流電(或電壓,電動(dòng)勢)的大小和方向都不隨時(shí)間而變化.如果電流(或電壓,電動(dòng)勢)的大小和方向都隨時(shí)間變化而變化,就叫交流電.

交流電可分為正弦交流電和非正弦交流電.正弦交流電的電流(或電壓,電動(dòng)勢)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化.僅討論正弦交流電.第三節(jié)交流電路二.正弦交流電的幾個(gè)基本物理量

i=Imsin(ωt+φ)e=Emsin(ωt+φ)u=Umsin(ωt+φ)上述數(shù)學(xué)表達(dá)式還可用正弦曲線來表示,為正弦交流電動(dòng)勢的波形圖.第三節(jié)交流電路(一)瞬時(shí)值和最大值由于正弦交流電的電流(或電壓,電動(dòng)勢)是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的,每一時(shí)刻的值都是不同的,把每一時(shí)刻的值叫做交流電的瞬時(shí)值.分別用I,e,u表示.瞬時(shí)值中的最大值,叫做交流電的最大值(或峰值,振幅),用Im,Em,Um表示.第三節(jié)交流電路(二)頻率,角頻率和周期頻率:在1秒鐘內(nèi)交流電變化的次數(shù),用f表示.單位:赫茲,Hz.還有千赫(kHz),兆赫(MHz).正弦交流電表達(dá)式中ω表示正弦交流電變化的快慢,稱角頻率.完成一次循環(huán)而相應(yīng)的角度變化為2π弧度,若每秒完成f次循環(huán),則相應(yīng)的角度變化為2πf弧度.Ω=2πf第三節(jié)交流電路(二)頻率,角頻率和周期

周期指交流電變化一次所需要的時(shí)間,用T表示.單位是秒,用s表示.周期與頻率互為倒數(shù).f=1/T=2π/T我國的供電系統(tǒng)采用的交流電的頻率為50Hz,周期為0.02s第三節(jié)交流電路(三)相位,相位差在正弦交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式中,(ωt+φ)稱為相位或相位角,因?yàn)樗S時(shí)間而變化,在變化過程中能反映出正弦量的瞬時(shí)值的大小.t=0時(shí)的相位角φ稱為初相位角或初相位,它確定正弦量的初始值.當(dāng)φi=0時(shí),表達(dá)式i=Imsin(ωt+φ)可變?yōu)閕=Imsinωt,稱它為正弦參考量.第三節(jié)交流電路(三)相位,相位差

相位差指兩個(gè)同頻率的正弦交流電的相位或初相位之差.它表示兩個(gè)正弦量各自達(dá)到其最大值(或零值)時(shí)的時(shí)間差.若兩個(gè)同頻率的正弦交流電壓u1,u2二者同時(shí)到達(dá)零值或最大值,則二者為同相位,或相位差為零.第三節(jié)交流電路三.三相交流電三相交流電,即電路中的電源同時(shí)有三個(gè)交變電動(dòng)勢,這三個(gè)電動(dòng)勢的最大值相等,頻率相同,相位互差120o,也稱為對(duì)稱三相交流電動(dòng)勢.三相電源的三個(gè)繞組及三相負(fù)載,其常用的連接方式有兩種:星形(Y)連接和三角形(Δ)連接.第三節(jié)交流電路四.三相功率電能使燈光發(fā)光,電爐發(fā)熱,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)器做功.做功的效果可用電功率來衡量.三相電路計(jì)算中除了要計(jì)算電流,電壓,電阻等,還要計(jì)算電功率.實(shí)際中,很多電氣設(shè)備都標(biāo)出其功率值,以說明其做功能力的大小.負(fù)載接在三相電源上,不論負(fù)載是星形連接或是三角形連接,它所消耗的總有功功率必定等于各相有功功率之和.P=Pa+Pb+Pc,若負(fù)載對(duì)稱,每相有功功率相等.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(一)PN結(jié)及其特性半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì),常用的半導(dǎo)體是硅和鍺.在半導(dǎo)體中摻入微量的有用雜質(zhì)后,半導(dǎo)體可分為P型和N型兩類.用特殊工藝把P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起,在交界面上形成帶電薄層,稱為PN結(jié).第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(一)PN結(jié)及其特性PN結(jié)具有單向?qū)щ姷奶匦?即P區(qū)接外電源正極,N區(qū)接外電源負(fù)極,PN結(jié)的電阻很小呈導(dǎo)通狀態(tài),如P區(qū)接外電源負(fù)極,N區(qū)接外電源正極,PN結(jié)的電阻很大呈截止?fàn)顟B(tài).第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(二)晶體二極管結(jié)構(gòu)把PN結(jié)的P區(qū)和N區(qū)各接出一條引線,再封裝在管殼里,就構(gòu)成一只二極管的結(jié)構(gòu)符號(hào),如圖示.P區(qū)引出線為陽極(正極),N區(qū)引出線為陰極(負(fù)極).二極管按內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為兩大類,即點(diǎn)接觸型和面接觸型.按制造材料分硅和鍺二極管兩種.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性

二極管的伏安特性指加到二極管兩端的電壓與流過二極管的電流之間的關(guān)系.它可用一條曲線來表示.即二極管的伏安特性曲線.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性1.正向?qū)ㄌ匦远O管正向接法,正向電壓由零漸增,因外加電壓很小,二極管基本上無電流通過,這段電壓稱”死區(qū)”電壓.硅管約0.7V,鍺管約0.3V.外加電壓＞死區(qū)電壓,電流隨電壓的增加而增大,二極管正向電阻很小導(dǎo)通.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性2.反向截止特性

二極管反向接法,在一定反向電壓范圍內(nèi),二極管只有很小的反向電流通過,其大小幾乎不變,此時(shí)二極管呈現(xiàn)很大的反向電阻而截止?fàn)顟B(tài).小功率硅管反向電流約＜1μA,鍺管反向電流約幾微安～幾十微安.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性3.反向擊穿特性當(dāng)反向電壓增大到某一數(shù)值時(shí),反向電流就會(huì)突然劇增,二極管失去了單向?qū)щ娦远弧狈聪驌舸?這個(gè)反向電壓稱”反向擊穿電壓”,二極管在正常工作時(shí)不允許出現(xiàn)這種情況的.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性4.晶體二極管主要參數(shù)(1)最大正向電流:指長期使用時(shí),允許通過晶體二極管的最大正向電流.使用時(shí),若超過此值管子易燒毀.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性4.晶體二極管主要參數(shù)(2)最大反向工作電壓:指晶體二極管可能承受的最高反向工作電壓(峰值).使用時(shí),若超過此值管子易被擊穿(一般規(guī)定最高反向工作電壓是反向擊穿電壓的一半).第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性5.晶體二極管的簡易測試晶體二極管有正負(fù)兩個(gè)電極,根據(jù)正向電阻較小,反向電阻很大的特點(diǎn),可利用萬用表的電阻檔,大致測量二極管的極性好壞.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性5.晶體二極管的簡易測試測量時(shí)應(yīng)把萬用表歐姆檔量程撥到R×100或R×1k位置,用接在表上紅黑兩根表棒分別正接和反接二極管兩端,即可測出二極管正,反向電阻值,兩者相差越大越好.普通二極管正向電阻約幾百歐,反向電阻約幾十千歐至幾百千歐.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性5.晶體二極管的簡易測試如果正反電阻太小,二極管失去了單向?qū)щ娮饔?如果正反向電阻均為無窮大,表示二極管內(nèi)部斷路.如果正反向電阻均為零表示二極管電極之間短路.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)一.晶體二極管(三)二極管的伏安特性5.晶體二極管的簡易測試二極管正負(fù)極性判斷,用萬用表對(duì)它進(jìn)行正接和反接測量.萬用表紅表棒(或表頭符號(hào)+)與表內(nèi)電池負(fù)極相連,黑表棒(或表頭符號(hào)”-”)與表內(nèi)電池正極相連.如測得正向電阻,黑表棒接的一端為二極管正極,紅表棒所接一端為二極端管負(fù)極.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)硅穩(wěn)壓二極管

硅穩(wěn)壓二極管是一種具有穩(wěn)壓作用的二極管,簡稱穩(wěn)壓管.其外形與普通二極管基本相同,其伏安特性與普通二極管相似,只是反向特殊曲線比普通二極管的陡峭.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū),當(dāng)反向電壓加到反向擊穿電壓Uz時(shí),反向電流急劇增大,產(chǎn)生反向擊穿.此后,電流增量ΔIz即使很大,只引起很小的電壓變化ΔUz,穩(wěn)壓管兩端電壓變化很小.利用這一特性,穩(wěn)壓管能起穩(wěn)壓作用,Uz又稱穩(wěn)定電壓.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)硅穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓管在規(guī)定的反向電流范圍內(nèi)工作,穩(wěn)壓管的反向擊穿是可逆的,即去掉反向擊穿電壓之后,穩(wěn)壓管又能恢復(fù)正常.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)硅穩(wěn)壓二極管在電路中穩(wěn)壓管與適當(dāng)數(shù)值的電阻配合能起穩(wěn)定電壓的作用.另外,穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài),因此在電路中須反接,若穩(wěn)壓管極性接錯(cuò)則不能起穩(wěn)壓作用.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖.單相交流電經(jīng)橋式整流和電容濾波電路得到脈動(dòng)變化較小的直流電壓U0,再經(jīng)限流電阻R和穩(wěn)壓管V組成的穩(wěn)壓電路后,接到負(fù)載電阻RL,負(fù)載可得到比較穩(wěn)定的輸出電壓UL.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

引起電壓不穩(wěn)定主要是交流電源電壓波動(dòng)和負(fù)載電流變化.電源電壓升高,U0也升高,負(fù)載上輸出電壓UL也增大,穩(wěn)定管電流Iz就增大,電阻R上的壓降(Iz+IL)R增大,限制負(fù)載電壓UL增大,保持近似不變.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路若電源電壓不變,負(fù)載電阻RL減小而使負(fù)載電流增大,電阻R上壓降增大,負(fù)載電壓UL下降,只要UL下降一點(diǎn),穩(wěn)壓管電流就顯著減小,電阻R上壓降(Iz+IL)R隨之減小,限制UL下降,保持近似不變.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)二.硅穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路(一)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路是通過穩(wěn)壓管電流的調(diào)節(jié)和限流電阻壓降的補(bǔ)償作用而使輸出電壓UL基本穩(wěn)定的.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)三.晶體三極管(一)晶體三極管的結(jié)構(gòu)在一塊極薄的硅或鍺基片上制作兩個(gè)PN結(jié),并從P區(qū)和N區(qū)各引出接線,就構(gòu)成晶體三極管,一個(gè)是基極b,另兩個(gè)是發(fā)射極e和集電極c.由于有兩個(gè)PN結(jié),所以有PNP和NPN兩種結(jié)構(gòu),其符號(hào)如圖示.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)三.晶體三極管(二)晶體三極管的電流放大作用以硅NPN型三極管為例,如圖示.其發(fā)射結(jié)處于正向偏置,集電結(jié)處于反向偏置時(shí),晶體三極管是放大狀態(tài),通過實(shí)驗(yàn)可得到:

Ie=Ib+Ic且Ie≈Ic第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)三.晶體三極管(二)晶體三極管的電流放大作用

晶體三極管基極輸入的微小基極電流Ib引起了集電極電流Ic的較大變化,規(guī)定:

Ie/Ib=β

β為三極管電流放大系數(shù),可得到三極管中電流間的相互關(guān)系.

Ic=βIb第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(三)三極管的輸入,輸出特性1.三極管的輸入特性

輸入特性指三極管集電極與發(fā)射極電壓Uce為某一定值時(shí),加在三極管基極與發(fā)射極間的電壓Ube與基極電流Ib之間的關(guān)系曲線.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(三)三極管的輸入,輸出特性1.三極管的輸入特性由圖中可看出,三極管的輸入特性中也有一個(gè)死區(qū)電壓,在死區(qū)內(nèi)Ib很小,硅管死區(qū)約0.5V,鍺管0.2V.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(三)三極管輸出特性2.三極管的輸出特性在Ib一定的情況下,Ic與Uce間的關(guān)系稱三極管輸出特性.不同的Ib,可測得Ice與Uce的一組關(guān)系曲線,因此輸出特性曲線是一個(gè)曲線族,如圖示.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(三)三極管輸出特性2.三極管的輸出特性從輸出特性曲線中可看出,三極管的工作狀態(tài)可分成三個(gè)區(qū)域:(1)截止區(qū):在Ib=0時(shí),Ic≠0,此時(shí)的Ic叫穿透電流.此區(qū)域內(nèi)三極管無放大作用.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(三)三極管輸出特性2.三極管的輸出特性三極管的工作狀態(tài)可分成三個(gè)區(qū)域:(2)飽和區(qū):三極管放大電路中,集電極接有電阻Rc,當(dāng)電源電壓一定時(shí),增大Ic,Uce必定減小(Uce=Ec-IcRc).當(dāng)Uce減小到一定程度,再增大Ib,Ic不再增大,三極管失去放大作用.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)2.三極管的輸出特性三極管的工作狀態(tài)可分成三個(gè)區(qū)域:(3)放大區(qū):放大區(qū)在截止區(qū)和飽和區(qū)之間,在中間部分,Ic大小主要取決于Ib.Ic隨Ib成正比增長,Ib每增加一定數(shù)量,特性曲線就向上移一次,Ic的變化是Ib變化的β倍,

ΔIc=βΔIb.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(四)三極管的主要參數(shù)1.共發(fā)射極放大系數(shù)β當(dāng)Uce為定值時(shí),集電極電流的變化量與基極電流變化量的比值,也稱交流放大系數(shù).2.極間反向電流(1)反向飽和電流Icbo:指發(fā)射極開路,集電極與發(fā)射極間的反向漏電流.(2)穿透電流Iceo:指基開路,集電極與發(fā)射極間的反向漏電流.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(四)三極管的主要參數(shù)3.極限參數(shù)(1)反向擊穿電壓Uceo:指基極開路時(shí),集電極與發(fā)射極的反向擊穿電壓.(2)集電極最大允許電流ICM:指三極管正常工作時(shí),集電極所允許的最大電流.當(dāng)Ic＞ICM時(shí),三極管的β值要明顯下降.(3)集電極最大允許耗散功率PCM:指三極管正常工作時(shí),集電極允許的最大耗散功率.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(五)三極管的測試1.管型和基極的判別

用萬用表R×100檔分別測量各管腳間電阻,必有一只管腳對(duì)其他兩管腳電阻值相似,這就是基極.紅表筆接基極,測得與其他兩腳電阻都很小,約幾百歐,則這是PNP管;若測得電阻很大,大于幾十到幾百千歐,則這是NPN管.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(五)三極管的測試2.集電極和發(fā)射極的判別判定基極后,其他兩管腳分別是集電極,發(fā)射極,用手指同時(shí)握住管子集電極與基極,利用人體實(shí)現(xiàn)偏置.將兩表筆接集電極與發(fā)射極,觀察萬用表指針偏擺幅度,對(duì)調(diào)兩表筆,再測.比較兩次讀數(shù),PNP管,偏擺幅度大的一次,紅表筆所接的管腳為集電極;對(duì)NPN管,偏擺幅度大的一次黑表筆所接的管腳為集電極.余下就是發(fā)射極.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)(五)三極管的測試3.三極管好壞的判別根據(jù)三極管內(nèi)PN線單向?qū)щ娦?檢查各極間PN結(jié)正反向電阻,若相差較大說明管子基本上是好的.若正反向電阻都大,說明管子內(nèi)部有斷路;若正反向電阻都小,說明管子極間短路.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路有時(shí)有些信號(hào)需多級(jí)放大才能滿足負(fù)載要求.這可由若干個(gè)單級(jí)放大電路組成的多級(jí)放大器來實(shí)現(xiàn).多級(jí)放大電路的前幾級(jí),主要用于電壓放大,多用阻容耦合方式;最后的功率輸出級(jí),常用變壓器耦合方式;在直流放大電路及線性集成電路中,常采用直接耦合方式.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(一)阻容耦合方式如圖放大電路級(jí)與級(jí)之間的連接方式稱為耦合.第一級(jí)放大電路的輸出端是通過電容C2與下級(jí)電路的輸入端連接起來的.叫阻容耦合.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(一)阻容耦合方式

電容C2起著耦合交流隔離直流的作用,保證了各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立設(shè)置,互不影響.同樣C1和C3分別為輸入端和輸出端的耦合電容,利用它們能耦合輸入交流信號(hào)進(jìn)行放大和推動(dòng)負(fù)載.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(一)阻容耦合方式阻容耦合放大電路不適宜放大變化緩慢的信號(hào),因?yàn)檫@類信號(hào)通過電容時(shí)由于容抗很大,將受到很大衰減.為使交流信號(hào)順利通過,低頻放大電路電容都用較大的電解電容,連接時(shí)須注意極性.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(二)直接耦合方式

把前一級(jí)的輸出端直接接到后一級(jí)的輸入端,稱為直接耦合放大電路,如圖示.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(二)直接耦合方式a圖將后級(jí)基極直接與前級(jí)集電極連接,后級(jí)基極電位就是前級(jí)集電極電位.前級(jí)負(fù)載電阻Rc又是后級(jí)基極偏置電阻.兩級(jí)放大直接耦合后,兩級(jí)放大器的工作點(diǎn)都大大改變,使整個(gè)放大器不能正常工作.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(二)直接耦合方式b圖中后級(jí)的射極電路中接入電阻Re2后,使后級(jí)放大器建立起合適的靜態(tài)工作點(diǎn),從而使整個(gè)放大器得以正常工作.圖中的Re2也可用穩(wěn)壓管V3來代替.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(二)直接耦合方式直流放大器最常用的是差動(dòng)放大器,如圖示是用兩個(gè)特性完全相同的三極管組成的最簡單的差動(dòng)放大器.其信號(hào)由兩基極輸入,兩集電極輸出.該電路工作點(diǎn)穩(wěn)定,級(jí)間耦合容易.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(三)變壓器耦合放大器將微弱信號(hào)放大后,用于驅(qū)動(dòng)或控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),如喇叭聲響,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等,此類負(fù)載需要有大的電壓輸出,又需有大的電流輸出,即要大的功率輸出.若用變壓器作為集電極負(fù)載,并用變壓器耦合把輸出功率輸給負(fù)載RL,其電路稱為功率放大器.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(三)變壓器耦合變壓器具有變換阻抗的作用,把較小的實(shí)際負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換成為利于放大器正常工作的集電極電阻,即將小負(fù)載改變?yōu)檩^大阻值負(fù)載的作用.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(三)變壓器耦合實(shí)際應(yīng)用中,只要注意調(diào)整變壓器的圈數(shù)比n就可使功率放大器得到一個(gè)最佳的負(fù)載.變壓器變換阻抗的關(guān)系式

RL’=n2RL式中RL是實(shí)際負(fù)載,RL’是折合到變壓器原邊上負(fù)載的電阻值.第四節(jié)電子技術(shù)常識(shí)四.多級(jí)放大電路(三)變壓器耦合n是變壓器原邊與副邊圈數(shù)的比值.一般降壓變壓器中,原邊的圈數(shù)總是大于副邊圈數(shù),故n總是大于1,RL’一定要比RL大.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠,送電線路,變電站,配電網(wǎng)和電力負(fù)荷組成的系統(tǒng).是將生產(chǎn),輸送,消費(fèi)電力的環(huán)節(jié)經(jīng)電力網(wǎng)有機(jī)聯(lián)結(jié)成的整體.發(fā)電廠將燃料的熱能,水的位能或動(dòng)能,核能等轉(zhuǎn)換為電能.電力系統(tǒng)至少含有兩個(gè)以上的發(fā)電廠.發(fā)電機(jī)輸出的電壓一般需要升壓后送往送電線路.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要

送電線路指電壓35kV,35kV以上的電力線路.送電線路是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò).其作用是將電輸送到各個(gè)地區(qū)的區(qū)域變電站和大型企業(yè)的用戶電站.送電線路分架空線路和電纜線路.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要變電站構(gòu)成電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié),用以匯集電源,升降電壓和分配電力.可分為區(qū)域變電站(中心變電站)和用戶變電站.

配電網(wǎng)由電壓≤10kV的配電線路和相應(yīng)電壓等級(jí)的配電站組成.其作用是將電能分配到各個(gè)用戶.配電線路也有架空線路與電纜線路之分.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要

電力負(fù)荷包括國民經(jīng)濟(jì)各部門用電及人民生活用電的各種負(fù)荷.電力系統(tǒng)的規(guī)模仍保持?jǐn)U大趨勢.大型電力系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):(1)不受地方負(fù)荷影響,可以增大單臺(tái)機(jī)組的容量,而大容量機(jī)組比小容量機(jī)組效率高,經(jīng)濟(jì)性好.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要大型電力系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):(2)可充分利用不同地方的不同資源,減小運(yùn)輸費(fèi)用,降低電能成本.(3)利用不同能源電廠的工作特點(diǎn),合理分配負(fù)荷,使系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)合理的狀態(tài)下運(yùn)行.(4)在不降低供電可靠性的條件下,允許減少備用機(jī)組或減小備用機(jī)組的容量.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電一.電力系統(tǒng)(一)電力系統(tǒng)概要

電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,根據(jù)經(jīng)濟(jì)上的合理性,根據(jù)電力設(shè)備的制造水平等因素確定.我國工頻高壓有6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,500kV等多個(gè)等級(jí);低壓常用相的電壓0.23kV(用電端220V),線電壓0.4kV配電電壓.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)對(duì)供電系統(tǒng),必須保證供電的連續(xù)可靠性,保證合格的供電質(zhì)量,保證運(yùn)行的安全性,穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,還要保證運(yùn)行調(diào)度的靈活性.對(duì)電能質(zhì)量,可列出電壓及對(duì)稱性,頻率,波形,可靠性等指標(biāo).電壓主要決定于系統(tǒng)中無功功率的平衡.無功不足,電壓將偏低,電壓指標(biāo)由用戶受電端電壓與額定電壓偏差的相對(duì)值來衡量.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電

(二)電能質(zhì)量指標(biāo)

電壓偏差的相對(duì)值表示為式中UL:表示實(shí)際電壓;UN:額定電壓.用戶電壓太低有以下危害:(1)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難甚至無法起動(dòng).(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,對(duì)于恒功率負(fù)載,電流增大,發(fā)熱增加.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)用戶電壓太低有以下危害:(3)用電設(shè)備達(dá)不到額定負(fù)載.(4)裝有欠壓電壓保護(hù)的設(shè)備停機(jī)或不能起動(dòng).(5)燈具發(fā)光效率降低,氣體放電燈起動(dòng)困難或無法起動(dòng).(6)無線電設(shè)備工作質(zhì)量下降.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)用戶電壓太高有增加線路和設(shè)備發(fā)熱,縮短其使用壽命等危害.用戶供電電壓允許變化范圍見表2-1.三相電壓不對(duì)稱不得超過5%.各相電壓應(yīng)依次相差120o.電壓波形為正弦波形.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)

第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)頻率主要決定于系統(tǒng)中有功功率的平衡,頻率偏低,表示發(fā)電機(jī)出力不足,電力網(wǎng)頻率允許偏差見下表.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電(二)電能質(zhì)量指標(biāo)頻率主要決定于系統(tǒng)中有功功率的平衡,頻率偏低,表示發(fā)電機(jī)出力不足,電力網(wǎng)頻率允許偏差見下表.10kV系統(tǒng)每年停電應(yīng)≤3次.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電二.企業(yè)供電

企業(yè)供電系統(tǒng)由高壓配電線路,變電站,配電窒,低壓配電線路等組成.企業(yè)供電系統(tǒng)決定于高壓受電距離,企業(yè)總負(fù)荷的大小和負(fù)荷的分布,負(fù)荷的性質(zhì)等因素.(一)負(fù)荷分級(jí)根據(jù)供電可靠性的要求及中斷供電在政治上,經(jīng)濟(jì)上造成損失的大小或影響程度,用電負(fù)荷分為3級(jí):第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電二.企業(yè)供電(一)負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷分為3級(jí):(1)一級(jí)負(fù)荷.指中斷供電將造成人身傷亡,或造成重大經(jīng)濟(jì)損失,或影響有重大政治意義,經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷.其中,中斷供電將發(fā)生中毒,爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷,應(yīng)視為特別重要的一類負(fù)荷.第五節(jié)電力系統(tǒng)和供電二.企業(yè)供電(一)負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷分為3級(jí):(2)二級(jí)負(fù)荷.指中斷供電將在政治上,經(jīng)濟(jì)上