電工技術(shù)基礎(chǔ)PPT（第4版）完整全套教學(xué)課件

電工技術(shù)基礎(chǔ)第1單元電路基本元器件的認(rèn)識(shí)第2單元電路測(cè)量第3單元交流電的產(chǎn)生和應(yīng)用第4單元磁路與變壓器第5單元異步電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)第6單元直流電動(dòng)機(jī)第7單元電力系統(tǒng)及低壓電器控制電路第8單元安全用電與防雷首頁(yè)第9單元照明電路1.1電阻的識(shí)別、應(yīng)用和測(cè)量1.2電感的識(shí)別、應(yīng)用和測(cè)量1.3電容的識(shí)別、應(yīng)用和測(cè)量1.4

認(rèn)識(shí)直流電源章目錄第1單元電路基本元件的認(rèn)識(shí)

電路元器件是構(gòu)成電路的基礎(chǔ)，熟悉各類電路元器件的性能、特點(diǎn)和用途，對(duì)研發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試電路十分重要。通過對(duì)電路元器件的認(rèn)識(shí)，可使學(xué)生更好地熟悉常用電路元器件和及時(shí)了解最新電路元器件，進(jìn)而加深對(duì)電路元件和電路模型的深入理解，不斷豐富自己的電路元器件知識(shí)，更好地掌握電路理論，提高實(shí)際應(yīng)用能力。1.1電阻的識(shí)別、應(yīng)用和測(cè)量式中，當(dāng)電阻率的單位取【Ω·m】，導(dǎo)體的長(zhǎng)度單位用【m】，導(dǎo)體的截面用【m2】時(shí)，電阻的單位就是歐姆【Ω】。

導(dǎo)體對(duì)電流所呈現(xiàn)的阻礙作用稱為電阻。從本質(zhì)上來看，電阻的阻值大小取決于物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)，即決定于物質(zhì)的電阻率。實(shí)際工程應(yīng)用中，導(dǎo)體的電阻不僅取決于電阻率的大小，還與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、截面有關(guān)。即：1.1.1電阻概述表1.1常用材料在20℃的電阻率

電阻是電工技術(shù)、電子技術(shù)中用得最多的元器件之一，在電路中主要起限流和分壓作用。例1.1在商場(chǎng)買回1捆長(zhǎng)度l＝100m、截面積S＝1mm2的銅芯絕緣導(dǎo)線，求這捆導(dǎo)線的電阻。（電阻率可查表1.1）

解：S＝1mm2＝1×10-6m2

，l＝100m，查表1.1銅的電阻率ρ＝1.7×10-8Ω·m，則大功率控制電阻柜工程用電阻碳膜電阻陶瓷電阻金屬膜電阻

電阻器是所有電工電子設(shè)備中的常用元器件，在電路中常用來進(jìn)行電壓、電流的控制和傳送，起分壓、分流、限流、阻抗匹配等作用

1.1.2電阻器熱敏電阻貼片電阻水泥電阻線繞電阻光敏電阻

以上均為阻值不可變的固定電阻，其標(biāo)稱阻值一般標(biāo)示在電阻上。固定電阻的圖符號(hào)和文字符號(hào)如右上圖所示。R滑線變阻器碳膜電位器可變電阻開關(guān)電位器功率型可變電阻

電阻器按結(jié)構(gòu)來分，不僅有固定電阻，還分有可變電阻、微調(diào)電

阻及壓敏電阻。其中可變電阻的圖符號(hào)如右上所示。玻璃鈾微調(diào)電位器

壓敏電阻器、微調(diào)電阻器產(chǎn)品圖及電路圖符號(hào)壓敏電阻器微調(diào)電阻器電阻器的參數(shù)1.標(biāo)稱阻值和允許誤差電阻器表面標(biāo)出的電阻數(shù)值是它的標(biāo)稱阻值。電阻器實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱阻值的允許最大誤差范圍稱允許誤差阻值系列最大誤差偏差等級(jí)標(biāo)稱值E24±5%Ⅰ1.0，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.7，3.0，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1E12±10%Ⅱ1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，2.4，2.7，3.3，3.6，3.9，4.7，5.6，6.8，8.2E6±20%Ⅲ1.0，1.5，2.2，3.3，3.9，4.7，5.6，6.8，8.2電阻器的參數(shù)2.額定功率在環(huán)境溫度下，電阻器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作所能承受的最大功率，稱為額定功率。電路圖中通常需標(biāo)注出額定功率，如沒有標(biāo)注，則說明對(duì)功率無要求。電阻器的額定功率系列繞線電阻器額定功率系列非繞線電阻器額定功率系列0.05，0.125，0.25，1，2，4，8，12，16，25，40，75，100，250，5000.05，0.125，0.5，1，2，5，10，25，50，1003.

電阻器標(biāo)稱值的識(shí)別（1）直接標(biāo)示法

直接標(biāo)示法就是將電阻器的阻值和誤差等級(jí)直接用數(shù)字印在電阻器上，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注誤差，均為±20%。例如上面左圖表示標(biāo)稱值為20kΩ、允許誤差為±0.1%、額定功率為2W的線繞電阻器；右圖表示標(biāo)稱阻值為1.2kΩ、允許誤差為±10%、額定功率為0.5W的碳膜電阻器。（2）文字符號(hào)標(biāo)示法

文字符號(hào)標(biāo)示法就是將電阻器的標(biāo)稱阻值用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來表示的方法。這種標(biāo)示法的允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。例如電阻器上標(biāo)志符號(hào)為“6k8”表示電阻的阻值為6.8kΩ。

文字符號(hào)標(biāo)示法中，表示允許誤差的文字符號(hào)有D、F、G、J、K、M，與它們相對(duì)應(yīng)的允許偏差分別為：±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。

例如電阻器上標(biāo)志50ΩJ，表示電阻為50Ω，允許偏差為±5%。

（3）電阻的色環(huán)標(biāo)示法對(duì)體積較小的電阻或一些合成電阻，其阻值和誤差常用色環(huán)來標(biāo)志。但在色環(huán)電阻器的識(shí)別中，找出第一道色環(huán)很重要，通?？捎孟路▉碜R(shí)別：

四環(huán)電阻的標(biāo)志中，第四道色環(huán)一般是金色或銀色，由此可推出第一道色環(huán)。

五環(huán)電阻標(biāo)志中，第一道色環(huán)與電阻的引腳距離最短，或第五環(huán)與第四環(huán)之間的距離稍大，由此可識(shí)別出第一道色環(huán)。

采用色環(huán)標(biāo)志的電阻器，顏色醒目，標(biāo)志清晰，不易退色，從不同的角度都能看清阻值和允許偏差。目前國(guó)際上廣泛采用色標(biāo)法。

第一環(huán)白色

該電阻的色環(huán)有四個(gè)，為四環(huán)電阻。第二環(huán)紅色第三環(huán)黑色第四環(huán)金色對(duì)應(yīng)電阻值92×100±5％＝92Ω±5％色環(huán)標(biāo)志法第一環(huán)紅色精密電阻通常用5道色環(huán)標(biāo)志，前3環(huán)表示三位有效數(shù)字，4、5環(huán)表示倍乘和誤差第二環(huán)綠色第三環(huán)黃色第四環(huán)紅色對(duì)應(yīng)電阻值254×102±5％＝25.4kΩ±5％第五環(huán)金色（4）貼片電阻器的標(biāo)示法（數(shù)碼標(biāo)示法）

貼片電阻與一般元器件的標(biāo)稱方法有所不同，通常在貼片電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法稱為數(shù)碼標(biāo)示法。數(shù)碼標(biāo)示法通常只有三位數(shù)碼，三位數(shù)碼中，從左至右的第一、二位為有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字的倍乘，如標(biāo)有“223”的貼片電阻，表示其阻值為2.2kΩ；標(biāo)有“680”，表示該電阻的阻值為68Ω；標(biāo)有“102”表示該電阻阻值為1kΩ。如果電阻值帶有小數(shù)或是純小數(shù)，則用“R”表示“小數(shù)點(diǎn)”，R前為整數(shù)，R后為小數(shù)。例如：“8R20”表示貼片電阻器的阻值為8.2Ω；“R068”表示阻值為“0.068Ω”。

電路圖是電工技術(shù)的語(yǔ)言，看不懂電路圖也就無法深入地學(xué)習(xí)和掌握電工技術(shù)。電路圖通常由理想電路元件構(gòu)成，若要看懂電路圖，首先須認(rèn)識(shí)理想電路元件。1.1.3電阻元件

任何一個(gè)實(shí)際電阻器的電特性總是多元而復(fù)雜的。感溫電阻器的阻值隨溫度發(fā)生變化。繞線式電阻器客觀上存在電感。平行導(dǎo)線上通常存在分布電容。1.1.3電阻元件

電工技術(shù)中，所有設(shè)備中耗能的電特性都可以抽象成電阻元件表示在電路圖中。即電阻元件反映了電路中耗能的電特性。根據(jù)設(shè)備耗能的多少賦予電阻元件相應(yīng)的阻值。實(shí)際電路中，如無特別精確要求，多數(shù)固定電阻器都可以把電阻元件作為它們的理想化和近似。電阻元件的電特性單一而確切，可以精確分析與計(jì)算。無論電學(xué)課程中的電阻元件，還是工程實(shí)際電路圖中的電阻元件，都是理想電路元件。SRLUS+_R01.1.3電阻元件

電阻元件是耗能元件，因此電阻元件上消耗的功率為正功率，用P表示，即：電阻元件吸收電能轉(zhuǎn)換為其它形式能量的過程不可逆RU+_I理想電阻元件兩端的電壓與通過它的電流總是符合歐姆定律的即時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：1.1.4電阻的應(yīng)用

利用串聯(lián)電阻可以擴(kuò)大電壓表量程利用并聯(lián)電阻可以擴(kuò)大電流表量程例1.2計(jì)算下圖所示電路中的電流I。已知電路中R1＝10Ω，R2＝8Ω，R3＝2Ω，R4＝6Ω，路端電壓U＝140V。解：R＝R1＋Rab＝10＋4＝14Ω例1.3計(jì)算1Ω電阻和40Ω電阻的串聯(lián)等效電阻值和并聯(lián)等效電阻值。解：R串＝1＋40＝41Ω

由此例可看出，當(dāng)兩個(gè)阻值相差很大且串聯(lián)連接時(shí)，其等效電阻約等于大電阻的阻值。因此，在電阻串聯(lián)電路的分析過程中，應(yīng)注意串聯(lián)大電阻是電路中的主要矛盾；當(dāng)兩個(gè)阻值相差較大的電阻并聯(lián)時(shí)，等效電阻約等于小電阻的阻值。即電阻并聯(lián)電路的分析中小電阻是主要矛盾。1.1.5電阻的選用

根據(jù)用途選擇電阻器時(shí)，通常對(duì)性能要求不高的收音機(jī)、普通電視機(jī)等電子線路可選用碳膜電阻器；對(duì)整機(jī)質(zhì)量和工作穩(wěn)定性、可靠性要求較高的電路可選用金屬膜電阻器；對(duì)儀器、儀表電路應(yīng)選用精密電阻器或線繞電阻器；熱敏電阻器的特點(diǎn)是電阻值隨溫度的變化而變化，主要在電路中作溫度補(bǔ)償用，也可在溫度測(cè)量電路和控制電路中作感溫元件。片狀電阻器屬于新一代電阻元件，是超小型電子元器件，由于占用安裝空間很小，沒有引線，其分布電容和分布電感均很小，使高頻設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)，因此通常用于高頻電路中。

電位器的體積大小和轉(zhuǎn)軸的軸端式樣要符合電路的要求。如經(jīng)常旋轉(zhuǎn)調(diào)整的選用銑平面式；作為電路調(diào)試用的可選用帶起子槽式等。電位器在代用時(shí)應(yīng)注意功率不得小于原電位器的功率，阻值可比原來電位器的阻值略大或略小。

一般情況下所選用電阻器的額定功率要大于在電路中電阻實(shí)際消耗功率的兩倍左右，以保證電阻器使用的安全可靠性。

電阻器的代用原則：大功率電阻器可代換小功率電阻器，但用于保險(xiǎn)的電阻例外；金屬膜電阻器可代換碳膜電阻器；固定電阻器與半可調(diào)電阻器可相互代替使用。1.1.6電阻的檢測(cè)技術(shù)測(cè)量電阻時(shí)，不能帶電測(cè)量。測(cè)量單個(gè)電阻時(shí)不能在線測(cè)量。普通電阻器可以用萬(wàn)用表直接測(cè)量。首先要看電阻器引線有無折斷及外殼燒焦現(xiàn)象，然后用萬(wàn)用表檢測(cè)電阻的好壞和測(cè)量其阻值。注意：左圖指針式萬(wàn)用表的黑表棒與電表內(nèi)部電源正極相連、紅表棒與電表內(nèi)部電源負(fù)極相連；這一點(diǎn)數(shù)字式萬(wàn)用表與指針式萬(wàn)用表正好相反。通常應(yīng)選擇較大量程的歐姆擋，但量程太大會(huì)損失測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)位，使測(cè)量精確度降低。因此，測(cè)量過程中應(yīng)根據(jù)讀數(shù)調(diào)整至合適的量程，以求測(cè)得較為準(zhǔn)確的阻值。熱敏電阻器的檢測(cè)目前，工程實(shí)際中應(yīng)用較多的是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。注意：測(cè)量熱敏電阻時(shí)，可用手指捏住熱敏電阻器，使其溫度升高，或者把燒熱的電烙鐵接近熱敏電阻，注意不能讓電烙鐵接觸到熱敏電阻。若測(cè)試熱敏電阻器的阻值隨溫度而變化，說明其性能良好；若不隨溫度變化或變化很小，說明已損壞或性能不好。電位器的檢測(cè)

電位器的總阻值要符合標(biāo)示數(shù)值，電位器的中心滑動(dòng)端與電阻體之間要接觸良好，其動(dòng)噪聲和靜噪聲應(yīng)盡量小，其開關(guān)動(dòng)作應(yīng)準(zhǔn)確可靠。電位器通常采用指針式萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)。

檢測(cè)時(shí)，先測(cè)量電位器的總阻值，即兩端片之間的阻值應(yīng)為標(biāo)稱值，然后再測(cè)量它的中心端片與電阻體的接觸情況。將一只表筆接電位器的中心焊接片，另一只表筆接其余兩端片中的任意一個(gè)，慢慢將調(diào)節(jié)手柄從一個(gè)極端位置旋轉(zhuǎn)至另一個(gè)極端位置，旋轉(zhuǎn)過程中，萬(wàn)用表的指針不應(yīng)有跳動(dòng)現(xiàn)象，感覺應(yīng)平滑且松緊適中。開關(guān)接通時(shí)，兩端之間的阻值應(yīng)為零；開關(guān)斷開時(shí)，其阻值應(yīng)為無窮大。

直流電橋是專門用來精確測(cè)量電阻的電工儀表。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，直流電橋分為單臂電橋、雙臂電橋和單雙臂電橋。

直流雙臂電橋適合測(cè)量1Ω以下的低值電阻。

直流單臂電橋比較適合測(cè)量1～106Ω的中值電阻。

用直流電橋測(cè)電阻1.2.1

電感器

普通固定電感器包括濾波電感、貼片電感和電抗器等，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)牢固和安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電路中的濾波、陷波、扼流、振蕩、延遲等。普通固定電感器

貼片電感

電抗器

1.2電感的識(shí)別、應(yīng)用和測(cè)量

低頻電感扼流圈一般由鐵心和繞組等構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)有封閉式和開啟式兩種，封閉式的結(jié)構(gòu)防潮性能較好。低頻扼流圈常與電容器組成濾波電路，以濾除整流后殘存的交流成分。

高頻電感器在高頻電路中用來阻礙高頻電流的通過。在電路中，高頻扼流圈常與電容串聯(lián)后組成濾波電路，起到分開高頻和低頻信號(hào)的作用。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，電感在封裝方式上發(fā)生了很大的變化。在一些主板或顯卡上已看不到由銅絲纏繞的“輪胎”式線圈，取而代之的是體積較小的封裝立式電感線圈或是黑色塑料封裝的屏蔽式電感

封裝的立式電感屏蔽式電感圖示為可變電感器。方法：在線圈中插入磁芯或銅芯，當(dāng)改變芯子的位置時(shí)就可達(dá)到改變電感量的目的。電感線圈的型號(hào)及命名方法：

可變電感器還能與可變電容組成調(diào)諧器，用于改變收音機(jī)中的諧振頻率。

收音機(jī)的中周就是可變電感線圈，其電感量可在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。1.2.2

電感元件

電感器多數(shù)是用漆包線繞制而成，必然存在銅耗電阻；電感器的銅絲之間、層與層之間均有介質(zhì)，必然存在線間和層間分布電容。因此，實(shí)際電感器的電特性是多元的。

電感器在不同外部條件下呈現(xiàn)的電特性各不相同。電感器在直流情況下，由于不存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象，分布電容的影響也可以忽略，所以只具有耗能的電特性，其理想模型可用一個(gè)電阻元件表示。R1.2.2

電感元件

電感器多數(shù)是用漆包線繞制而成，必然存在銅耗電阻；電感器的銅絲之間、層與層之間均有介質(zhì)，必然存在線間和層間分布電容。因此，實(shí)際電感器的電特性是多元的。

電感器在不同外部條件下呈現(xiàn)的電特性各不相同。電感器工頻情況下，存在電磁感應(yīng)且銅耗電阻均不能忽略，但分布電容的影響可以不考慮。因此電路模型可抽象成一個(gè)電阻元件和一個(gè)電感元件的串聯(lián)組合。RL1.2.2

電感元件

電感器多數(shù)是用漆包線繞制而成，必然存在銅耗電阻；電感器的銅絲之間、層與層之間均有介質(zhì)，必然存在線間和層間分布電容。因此，實(shí)際電感器的電特性是多元的。

電感器在不同外部條件下呈現(xiàn)的電特性各不相同。電感器在中頻或高頻情況下，電磁感應(yīng)和銅耗電阻不能忽略，分布電容的影響也要考慮。因此電路模型可抽象成一個(gè)電阻元件和電感元件串聯(lián)后再與電容相并的組合。RLC

顯然，實(shí)際電感器的電特性不僅多元，而且復(fù)雜。1.2.2

電感元件由于實(shí)際電感器的電特性多元而復(fù)雜，所以不易分析和計(jì)算。理想電路元件的電特性單一、確切，用它們和它們的不同組合表示真實(shí)電路的電特性，給工程實(shí)際電路的分析和計(jì)算帶來極大的方便。L電感元件圖符號(hào)電感元件也是理想電路元件，只具有儲(chǔ)存磁能的電特性。無論在任何場(chǎng)合、任何頻率下，其電感量L視為不變，L的大小表征了電感元件建立磁場(chǎng)的本領(lǐng)。定義式為：

可見，理想電感元件的電特性也是單一、確切的。單位換算：1H=103mH=106μH1.電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)

兩個(gè)不具有耦合關(guān)系的電感元件的電感量分別為L(zhǎng)1和L2，當(dāng)它們相串聯(lián)時(shí)，其總電感量為：

L=L1+L2

當(dāng)L1和L2相并聯(lián)時(shí)，其總電感量為：

上述計(jì)算公式只針對(duì)兩個(gè)電感元件的磁場(chǎng)互不影響，即它們的磁場(chǎng)各自隔離而不相接觸的情況。

當(dāng)兩相鄰電感元件L1和L2的磁場(chǎng)互相影響時(shí)，稱它們具有磁耦合現(xiàn)象，耦合的松緊程度取決于兩個(gè)線圈的幾何尺寸、線圈的匝數(shù)、相互位置及線圈所處位置媒質(zhì)的磁導(dǎo)率。2.耦合線圈的串聯(lián)與并聯(lián)

磁導(dǎo)率是反映自然界物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量，用希臘字母“μ”表示。物質(zhì)的種類很多，且導(dǎo)磁能力也各不相同，為了有效地區(qū)別它們各自的導(dǎo)磁能力，我們引入一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)—真空的磁導(dǎo)率μ0:

自然界中各種物質(zhì)的磁導(dǎo)率均與真空的磁導(dǎo)率相比，可得到不同的比值，我們把這個(gè)比值稱為相對(duì)磁導(dǎo)率，用“μr”表示，即：

顯然，相對(duì)磁導(dǎo)率無量綱，其值越大，表明該類物質(zhì)的導(dǎo)磁性能越好；反之，導(dǎo)磁性能越差。（1）磁導(dǎo)率（2）耦合系數(shù)

如果兩個(gè)線圈的磁場(chǎng)彼此發(fā)生接觸，相互產(chǎn)生影響，我們稱它們具有磁耦合現(xiàn)象。

兩個(gè)具有磁耦合關(guān)系的互感線圈之間，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的強(qiáng)弱程度不僅與它們之間磁場(chǎng)的相互影響有關(guān)，還取決于兩線圈之間磁鏈耦合的松緊程度。表征兩線圈之間磁鏈耦合的松緊程度用耦合系數(shù)“k”

表示：

顯然，0≤k≤1式中M稱為互感，互感的單位和自感系數(shù)L相同，都是亨利[H]。由于兩個(gè)線圈的互感屬于相互作用，因此，對(duì)任意兩個(gè)相鄰的線圈總有：（3）同名端··**

線圈的繞向?qū)ジ杏兄苯佑绊?。但在工程?shí)際中，線圈通常密封而無法看到繞向；電路圖中一般也不將線圈繞向繪出。為解決線圈繞向問題，工程實(shí)際通常采用“同名端”標(biāo)記來表示繞向一致的線圈端子。同名端通常用小圓點(diǎn)“·”或“*”標(biāo)記。

同一芯子上，兩線圈繞向一致的端子是同名端。如果兩互感線圈的電流同時(shí)由同名端流入或流出時(shí)，兩電流的磁場(chǎng)相互增強(qiáng)，反之相互削弱。例判斷下列線圈的同名端。1i111'22'·*分析···i22假設(shè)電流同時(shí)由1和2流入，兩電流的磁場(chǎng)方向一致相互增強(qiáng)，因此可以判斷：1和2是一對(duì)同名端；同理，2'和1'也是一對(duì)同名端。例判斷下列線圈的同名端。分析線圈的同名端必須兩兩確定。2'3'1'1231和2’同時(shí)流入電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致是一對(duì)同名端；2和3’同時(shí)流入電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致也是一對(duì)同名端；*Δ3和1’同時(shí)流入電流其磁場(chǎng)方向一致，同樣也是一對(duì)同名端。Δ**（4）兩個(gè)耦合線圈的串聯(lián)

耦合線圈在串聯(lián)連接時(shí)有兩種情況，一種是連接的兩個(gè)端子為異名端，這種連接方法稱為順接串聯(lián)；另一種是連接的兩個(gè)端子為同名端，這種接法為反接串聯(lián)，順接串聯(lián)反接串聯(lián)

顯然，具有互感的兩個(gè)線圈在順接串聯(lián)時(shí)的等效電感L順大于無互感情況下兩線圈的等效電感L=L1＋L1；反接串聯(lián)時(shí)的等效電感L反小于無互感情況下兩線圈的等效電感L=L1＋L1。利用此結(jié)論可以在實(shí)際工作中判斷兩個(gè)線圈的同名端。

L順=L1＋L2＋2M

L反=L1＋L2－2M

（5）兩個(gè)耦合線圈的并聯(lián)

耦合線圈在并聯(lián)連接時(shí)也有兩種情況，一種是同名端連接在一側(cè)，這種連接方法稱為同側(cè)相并；另一種是異名端連接在一側(cè)，這種接法為異側(cè)相并。同側(cè)相并異側(cè)相并

工程應(yīng)用中，通常將兩個(gè)耦合線圈采取順串和同側(cè)相并的方法來獲得小電流的強(qiáng)磁場(chǎng)，如果連接時(shí)誤將端子接反，顯然會(huì)出現(xiàn)過電流而引起線圈的燒毀。

等效電感量大！等效電感量?。?.2.3電感標(biāo)稱值的標(biāo)示方法

電感器上標(biāo)注的電感量大小是它的標(biāo)稱值，表示了線圈本身的固有特性即儲(chǔ)存磁能的本領(lǐng)，同時(shí)也反映了電感器通過變化電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的能力。

電感量的誤差是指線圈的實(shí)際電感量與標(biāo)稱值的差異，對(duì)振蕩線圈的要求較高，允許誤差為0.2％～0.5％；對(duì)耦合阻流線圈要求則較低，一般在10％～15％之間。1.2.3電感標(biāo)稱值的標(biāo)示方法圖示為電感器標(biāo)稱值的直標(biāo)法，類似于電阻器的直接標(biāo)示方法，目前大部分國(guó)產(chǎn)固定電感器將電感量的標(biāo)稱值采用直標(biāo)法直接標(biāo)示在電感器上。色標(biāo)法與電阻器的色標(biāo)法類似。注意：電感器標(biāo)示的標(biāo)稱值都是用μH（微亨）做單位。1.2.4電感器的技術(shù)參數(shù)2.品質(zhì)因數(shù)

品質(zhì)因數(shù)Q

是衡量電感線圈質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)。數(shù)值上Q=ω0L/R，即等于它諧振時(shí)的電抗與銅耗電阻之比。品質(zhì)因數(shù)越高，線圈的銅損耗愈小。在選頻電路中，Q值越高，電路的選頻性能就越好。

1.電感量L

衡量一個(gè)電感器儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量本領(lǐng)大小的參數(shù)是電感量，用L表示，國(guó)際單位制中用H（亨利）、mH（毫亨）和μH（微亨）作單位。這些單位之間的換算關(guān)系為：

1H=103mH=106μH1.2.4電感器的技術(shù)參數(shù)3.分布電容

指電感線圈匝與匝之間、線圈與地之間以及屏蔽盒之間存在的寄生電容。分布電容可使品質(zhì)因數(shù)減小、穩(wěn)定性變差。為此，工程實(shí)際中常將線圈繞成蜂房式，或是采用多股漆包線作為導(dǎo)線，對(duì)天線線圈則采用間繞法，以減少分布電容的數(shù)值。1.2.5常用電感器

固定電感器一般是將絕緣銅線繞在磁芯上，外層包上環(huán)氧樹脂或塑料。固定電感器的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)牢固，廣泛應(yīng)用在電視機(jī)、收錄機(jī)中。固定電感器有立式和臥式之分，工作頻率通常在10kHz~200MHz。1.固定電感器1.2.5常用電感器

可變電感器通過改變插入電感線圈的磁芯位置來改變電感量的電感器稱為可變電感器。收音機(jī)中與可變電容器組成調(diào)諧電路的磁棒式天線線圈就是一個(gè)可變電感器，用于接收無線電波信號(hào)。2.可變電感器1.2.5常用電感器

微調(diào)電感器用于小范圍改變電感量，從而調(diào)整局部電路的參數(shù)。3.微調(diào)電感器

扼流圈又叫做阻流圈，分高頻扼流圈和低頻扼流圈兩種。高頻扼流圈用來阻止高頻成分的通過；低頻扼流圈又稱作濾波線圈，與電容器組成濾波電路。4.扼流圈注意電感器在使用時(shí)，注意通過電感器的工作電流應(yīng)小于它的允許電流。否則，電感器將發(fā)熱，使其性能變壞甚至燒損。電感器的使用因?yàn)殡姼衅魇谴鸥袘?yīng)元件，所以在安裝電感器時(shí)，要注意電感器之間的相互位置。應(yīng)使相互靠近的電感器軸線位置互相垂直，最大限度地減少線圈磁場(chǎng)之間的相互影響。1.2.6電感器的檢測(cè)電感器在檢測(cè)時(shí)，首先要進(jìn)行外觀檢查，看線圈有無松散，引腳有無折斷、生銹現(xiàn)象。然后用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)線圈的直流電阻，若為無窮大，說明線圈（或與引出線間）有斷路；若比正常值小很多，說明出現(xiàn)局部短路；如果線圈電阻為零，則線圈被完全短路。對(duì)于有金屬屏蔽罩的電感器線圈，還需檢查它的線圈與屏蔽罩間是否短路；對(duì)于有磁芯的可調(diào)電感器，螺紋配合要好。

1.3電容的識(shí)別、應(yīng)用與測(cè)量1.3.1電容器電容器也是電工技術(shù)中不可缺少的元器件，在電路中通常用作隔直流、阻低頻、通高頻、級(jí)間耦合、旁路或?yàn)V波等，在調(diào)諧電路中和電感器一起可構(gòu)成諧振電路。電容器在電路中的正常工作方式是充電和放電衡量電容器儲(chǔ)能本領(lǐng)的參量是電容量，用C表示。國(guó)際單位制中C的單位是F【法拉】，較小的單位還有μF【微法】和PF【皮法】。這些單位之間的換算關(guān)系為：

1F=106μF=1012PF常用電容器的圖形符號(hào)

1.固定電容器紙介電容器

紙介電容器的特點(diǎn)是容量大、構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低，但熱穩(wěn)定性差、損耗大、易吸濕，適用于在低頻電路中用做旁路電容和隔直電容。金屬紙介電容器（CJ型）的兩層電極是將金屬蒸發(fā)后沾積在紙上形成的金屬薄膜，其體積小，特點(diǎn)是被高壓擊穿后有自愈作用。

1.固定電容器有機(jī)薄膜電容器

有機(jī)薄膜電容器的特點(diǎn)是體積小、耐壓高、損耗小、絕緣電阻大、穩(wěn)定性好，但是溫度系數(shù)較大。適用于高壓電路、諧振回路、濾波電路等。

瓷介電容器

瓷介電容器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、絕緣性能好、穩(wěn)定性較高、介質(zhì)損耗小、固有電感小、耐熱性好。但其機(jī)械強(qiáng)度低、容量不大。適用于在高頻高壓電路中和溫度補(bǔ)償電路中。

1.固定電容器云母電容

云母電容器的特點(diǎn)是絕緣性好、耐高溫、介質(zhì)損耗極小、固有電感小，因此其工作頻率高、穩(wěn)定性好、工作耐壓高，應(yīng)用廣泛。適于用在高頻電路中和高壓設(shè)備中。玻璃釉電容

玻璃釉電容器廣泛用于小型電子儀器中的交直流電路、高頻電路和脈沖電路中。其

特點(diǎn)是介電常數(shù)大，體積要比同容量的瓷片電容器小，損耗更小。與云母和瓷介電容器相比，更適用于在高溫下工作。1.固定電容器

電解電容器以附著在金屬極板上的氧化膜層作介質(zhì)，具有單向?qū)щ娦院洼^高的介質(zhì)強(qiáng)度，所以電解電容為有極性電容。新出廠的電解電容，長(zhǎng)腳為正極，短腳為負(fù)極，在電容器的表面上還印有負(fù)極標(biāo)志。電解電容在使用中一旦極性接反，則通過其內(nèi)部的電流過大，導(dǎo)致其過熱擊穿，溫度升高產(chǎn)生的氣體會(huì)引起電容器外殼爆裂。電解電容2.

可變電容器空氣可變電容器

空氣可變電容器是以空氣為介質(zhì)，用一組固定的定片和一組可旋轉(zhuǎn)的動(dòng)片（兩組金屬片）為電極，兩組金屬片互相絕緣。動(dòng)片和定片的組數(shù)分為單連、雙連、多連等。其特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、損耗小、精確度高，但體積大。常用于收音機(jī)的調(diào)諧電路中。

2.

可變電容器薄膜介質(zhì)可變電容器

薄膜介質(zhì)可變電容器的動(dòng)片和定片之間用云母或塑料薄膜作為介質(zhì)，外面加以封裝。由于動(dòng)片和定片之間距離極近，因此在相同的容量下，薄膜介質(zhì)可變電容器比空氣電容器的體積小，重量也輕。常用的薄膜介質(zhì)密封單聯(lián)和雙聯(lián)電容器在便攜式收音機(jī)廣泛使用。

2.

可變電容器微調(diào)電容器

微調(diào)電容器有云母、瓷介和瓷介拉線等幾種類型，其容量的調(diào)節(jié)范圍極小，一般僅為幾pF～幾十pF，常用于在電路中作補(bǔ)償和校正等。

3.

新型電容器片狀陶瓷電容器

片狀陶瓷電容：是片狀電容器中產(chǎn)量最大的一種，特點(diǎn)是容量范圍寬(1～47800pF)，耐壓為25V、50V，常用于混合集成電路和電子手表電路中。片狀鉭電容的體積小、容量大。片狀鉭電容容量范圍為0.1～100μF，其耐壓值常用的是16V和35V。它廣泛應(yīng)用在臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)和精密電子儀器等電路中。片狀鉭電容器

獨(dú)石電容器

獨(dú)石電容器是以碳酸鋇為主材料燒結(jié)而成的一種瓷介電容器，其容量比一般瓷介電容大(10pF～10μF)，具有耐高溫、絕緣性好、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)石電容不僅可替代云母電容和紙介電容器，還取代了某些鉭電容器，廣泛應(yīng)用于小型和超小型電子設(shè)備，例如用在液晶手表和微型儀器中。

3.

新型電容器電容的型號(hào)命名法例如某電容器的標(biāo)號(hào)為：CJX-250-0.33-±10%，則其含義如下：C—主稱：電容：J—材料：金屬化介質(zhì)；X—特征：小型；250—耐壓：250V；0.33—標(biāo)稱容量為0.33μF；±10%—允許誤差為±10%1.3.2

電容元件0qu電容元件是電容器的理想化和近似，也是基本的理想電路元件之一。C電容元件圖符號(hào)電容元件只具有儲(chǔ)存電能的電特性。理想電容元件存儲(chǔ)的電荷量與其極間電壓成線性關(guān)系，即庫(kù)伏特性是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。

電容量是衡量電容器儲(chǔ)能本領(lǐng)的參數(shù)，用C表示。電容量簡(jiǎn)稱電容，顯然電容不僅表示一個(gè)電氣元件，同時(shí)也表示一個(gè)電路參量。1.

電容量電容量的國(guó)際單位制單位是F（法拉），較小的單位還有F（微法）、nF（納法）和pF（皮法）。這些單位之間的換算關(guān)系為：2.

電容元件的串聯(lián)和并聯(lián)

實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要常常要對(duì)電容器進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)。當(dāng)幾個(gè)電容器相串聯(lián)時(shí)，它們的等效電容量是減小的，其計(jì)算方法類似于電阻的并聯(lián)公式，即

當(dāng)幾個(gè)電容器相并聯(lián)時(shí)，它們的等效電容量是增大的，其計(jì)算公式類似于電阻的串聯(lián)公式，

即1.3.3電容標(biāo)稱值的識(shí)別方法1.電容器的標(biāo)稱容量與允許誤差

電容器上標(biāo)注的電容量值，稱為標(biāo)稱容量。

常用電容器的允許誤差等級(jí)

級(jí)別0102ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ允許誤差1%±2%±5%±10%±20%+20%～-30%+50%～-20%+100%～-10%誤差的標(biāo)示方法1：直標(biāo)法

誤差的標(biāo)示方法2：用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示

誤差的標(biāo)示方法3：用英文字母表示誤差等級(jí)

用J、K、M、N分別表示±5%、±10%

、±20%

、±30%；用D、F、G分別表示±0.5%、±1%、±2%；用P、S、Z分別表示±100～0%、±50～20%、±80～20%。2.電容器的標(biāo)稱容量和識(shí)別方法

直標(biāo)法

文字符號(hào)法

將需要標(biāo)志的主要參數(shù)與技術(shù)性能用文字、數(shù)字符號(hào)有規(guī)律的組合標(biāo)志在產(chǎn)品的表面上。采用文字符號(hào)法時(shí)，將容量的整數(shù)部分寫在容量單位標(biāo)志符號(hào)前面，小數(shù)部分放在單位符號(hào)后面。如：3.3pF標(biāo)志為3p3，1000pF標(biāo)志為1n，6800標(biāo)志為6n8，2.2μF標(biāo)志為2μ。

數(shù)字標(biāo)示法

體積較小的電容器常用數(shù)字標(biāo)志法。一般用三位整數(shù)表示。第一位、第二位為有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù)，單位為皮法（pF），但是當(dāng)?shù)谌粩?shù)是9時(shí)表示10-1。如：“224”表示容量為220000pF，“473”表示容量為47000pF，而“339”表示容量為33×10-1pF（3.3pF）。1000pF標(biāo)志為1n，6800標(biāo)志為6n8，2.2μF標(biāo)志為2μ。

色標(biāo)法

電容器的色標(biāo)法原則上與電阻器類似，其單位為皮法【pF】1.額定耐壓

1.3.4電容器的技術(shù)參數(shù)2.絕緣電阻（漏阻）

指在規(guī)定溫度范圍下，電容器正常工作時(shí)能承受的最大直流電壓。固定式電容器的耐壓系列值有：1.6、4、6.3、10、16、25、32*、40、50、63、100、125*、160、250、300*、400、450*、500、1000V等（帶*號(hào)者只限于電解電容使用）。耐壓值一般直接標(biāo)在電容器上，但有些電解電容器在正極根部用色點(diǎn)來表示耐壓等級(jí)，例如6.3V用棕色，10V用紅色，16V用灰色。電容器在使用時(shí)不允許超過這個(gè)耐壓值，若超過此值，電容器就可能損壞或被擊穿，甚至爆裂。

指加到電容器上的直流電壓和漏電流的比值。漏阻越低，漏電流越大，介質(zhì)耗能越大，電容器的性能就差，壽命也越短。

1.3.5電容器的選用

在電源濾波和退耦電路中應(yīng)選用電解電容；在高頻電路和高壓電路中應(yīng)選用瓷介和云母電容；在諧振電路中可選用云母、陶瓷和有機(jī)薄膜等電容器；用作隔直時(shí)可選用紙介、滌綸、云母、電解等電容器；用在諧振回路時(shí)可選用空氣或小型密封可變電容器。1．不同電路應(yīng)選用不同種類的電容器

電容器的額定電壓應(yīng)高于其實(shí)際工作電壓的10%～20%，以確保電容器不被擊穿損壞。2．耐壓選擇

業(yè)余制作電路時(shí)一般不考慮電容的允許誤差；對(duì)于用在振蕩和延時(shí)電路中的電容器，其允許誤差應(yīng)盡可能小，一般小于5%；在低頻耦合電路中的電容誤差可以稍大一些，一般為10%～20%。1.3.5電容器的選用3．在允許誤差的范圍內(nèi)選擇4．電容器的代換原則電容器在代用時(shí)要與原電容器的容量基本相同。對(duì)于旁路和耦合電容，容量可比原電容大一些；耐壓值要不低于原電容器的額定電壓。在高頻電路中，電容器的代換一定要考慮其頻率特性應(yīng)滿足電路的頻率要求。1.3.6電容器的檢測(cè)1.電解電容器的檢測(cè)

對(duì)電解電容器的性能測(cè)量，最主要的是容量和漏電流的測(cè)量。對(duì)正、負(fù)極標(biāo)志脫落的電容器，還應(yīng)進(jìn)行極性判別。

用萬(wàn)用表測(cè)量電解電容的漏電流時(shí)，可用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)電阻的方法，量程可以用估測(cè)的方法選擇。例如估測(cè)100μF/250V的電容可用一個(gè)100μF/25V的電容來參照，只要它們指針擺動(dòng)最大幅度一樣，即可斷定容量一樣；估測(cè)皮法級(jí)電容容量大小要用R×10kΩ檔，但只能測(cè)到1000pF以上的電容。對(duì)1000pF或稍大一點(diǎn)的電容，只要表針稍有擺動(dòng)，即可認(rèn)為容量夠了。

萬(wàn)用表的黑表筆應(yīng)接電容器的“＋”極，紅表筆接電容器的“－”極，此時(shí)表針迅速向右擺動(dòng)，然后慢慢退回，待指針不動(dòng)時(shí)其指示的電阻值越大表示電容器的漏電流越小；若指針根本不向右擺，說明電容器內(nèi)部已斷路或電解質(zhì)已干涸而失去容量。

2.對(duì)中、小容量電容器的測(cè)試

中、小型電容器的特點(diǎn)是無正、負(fù)極之分，絕緣電阻很大，因而其漏電流很小。若用萬(wàn)用表的電阻檔直接測(cè)量其絕緣電阻，則表針擺動(dòng)范圍極小不易觀察，用此法主要是檢查電容器的斷路情況。

對(duì)于0.01μF以上的電容器，必須根據(jù)容量的大小，分別選擇萬(wàn)用表的合適量程，才能正確加以判斷。如測(cè)300μF以上的電容器可選擇“R×10k”或“R×1k”檔；測(cè)0.47～10μF的電容器可用“R×1k”檔；測(cè)0.01～0.47μF的電容器可用“R×10k”檔等。具體方法是：用兩表筆分別接觸電容的兩根引線（注意雙手不能同時(shí)接觸電容器的兩極），若表針不動(dòng)，將表針對(duì)調(diào)再測(cè)，仍不動(dòng)說明電容器斷路。

對(duì)于0.01μF以下的電容器不能用萬(wàn)用表的歐姆檔判斷其是否斷路，只能用其它儀表（如Q表）進(jìn)行鑒別。

3.對(duì)可變電容的測(cè)試

對(duì)可變電容器主要是測(cè)量它是否發(fā)生碰片（短接）現(xiàn)象。選擇萬(wàn)用表的電阻（R×1）檔，將表筆分別接在可變電容器的動(dòng)片和定片的連接片上。旋轉(zhuǎn)電容器動(dòng)片至某一位置時(shí)，若發(fā)現(xiàn)有直通（即表針指零）現(xiàn)象，說明可變電容器的動(dòng)片和定片之間有碰片現(xiàn)象，應(yīng)予以排除后再使用。1.4認(rèn)識(shí)直流電源1.4.1理想電壓源和理想電流源能獨(dú)立向外電路提供恒定電壓的理想二端元件稱理想電壓源。US理想電壓源不允許發(fā)生短路，必須加裝短路保護(hù)。I恒壓不恒流。特點(diǎn)恒壓源的電壓值US恒定，向外供出的電流I由它和負(fù)載共同決定。伏安特性USui0恒壓源開路時(shí)I=0+_U=USUS+_RL正常不會(huì)損壞

US+_RL恒壓源短路時(shí)+_U=0I=∞非正常，不允許！

能獨(dú)立向外電路提供恒定電流的理想二端元件稱理想電流源。U理想電流源不允許開路，不用時(shí)應(yīng)將電流源可靠短接。恒流不恒壓。特點(diǎn)提供的電流值IS恒定，恒流源的端電壓U由它和負(fù)載共同決定。伏安特性ISui0恒流源開路時(shí)I=IS+_U=∞非正常，不允許！恒流源短路時(shí)+_U=0I=IS正常工作狀態(tài)ISU+_RLU+_RL1.4.2

實(shí)際電源與電源模型IbUSUR0RL+_+_aIURLR0+–IS

R0U

ab電壓源模型電流源模型實(shí)際電壓源總是存在內(nèi)阻的，實(shí)際電流源的內(nèi)阻也并非無窮大，因此實(shí)際電源可用兩種電路模型描述USUI0ISIU0電壓源模型外特性電流源模型外特性Us=IsR0Is=

UsR0U+–IaRLR0IS

R0US

bIU+_bUSR0RL+_a內(nèi)阻不變改并聯(lián)電學(xué)中，為了計(jì)算方便，兩種電源模型之間是可以等效互換的。當(dāng)實(shí)際電源的電流源模型變換為電壓源模型時(shí)：內(nèi)阻不變改串聯(lián)注：等效前后電流源的IS應(yīng)和電壓源的US保持方向非關(guān)聯(lián)！1.4.3

電源模型之間的等效互換檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果+–Li=0uL=0C1.

uL=0時(shí)，WL是否為0？ic=0時(shí)，WC是否為0？2.畫出圖中電感線圈在直流情況下的等效電路模型？3.

電感元件在直流時(shí)相當(dāng)于短路，L

是否為零？電容元件在直流時(shí)相當(dāng)于開路，C是否為零？4.理想電源和實(shí)際電源有何區(qū)別？理想電源之間能否等效互換？實(shí)際電源模型的互換如何？10V+－2A2II=????哪個(gè)答案對(duì)？問題與討論1.直流電壓源的串聯(lián)與并聯(lián)串聯(lián)US=

USk

電壓值相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個(gè)電源的電流不確定。US2+_－+US1注意參考方向US=

US1－

U

S25V+_+_5VI5V+_I+_USoo并聯(lián)1.4.4

直流電源的串、并聯(lián)2.電流源的串聯(lián)與并聯(lián)IS1IS2IS3IS并聯(lián)IS=

ISk注意參考方向IS=

IS1+

IS2－IS3

電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，且每個(gè)恒流源的端電壓均由它本身及外電路共同決定。串聯(lián)想想練練ISUSISUSIS1IS2US1US2？US？IS？ISis=is2-is1

在電路等效的過程中，與理想電壓源相并聯(lián)的電流源不起作用！

與理想電流源相串聯(lián)的電壓源不起作用！本章學(xué)習(xí)結(jié)束。Goodbye!第2單元電路測(cè)量2.1電流及其測(cè)量2.2電位及其測(cè)量2.3電壓及其測(cè)量2.4電能及其測(cè)量2.5功率及其測(cè)量2.6電氣設(shè)備的額定值及電路的工作狀態(tài)開篇詞電路測(cè)量是電工技術(shù)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分，它的主要任務(wù)是借助各種電工儀器儀表對(duì)電壓、電流、電能、電功率等進(jìn)行測(cè)量。以便了解和掌握電氣設(shè)備的特性、運(yùn)行情況，檢查電氣元件的質(zhì)量情況。因此，掌握電工儀器儀表的正確使用是工程技術(shù)人員的必須。2.1電流及其測(cè)量2.1.1電流電流的國(guó)際單位制是安培【A】，較小的單位還有毫安【mA】和微安【μA】等，它們之間的換算關(guān)系為：idqdt=……（2.1）1A=103mA=106μA=109nAI

Q

t=……（2.2）電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表征，定義式為：大小、方向均不隨時(shí)間變化的穩(wěn)恒直流電可表示為：在電工技術(shù)分析中，僅僅指出電流的大小是不夠的，通常以正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的參考正方向。2.1.2電流的測(cè)量毫安表

實(shí)際測(cè)量時(shí)，如果無法正確估算電流值的范圍，應(yīng)把毫安表打到最大量程，再根據(jù)實(shí)際測(cè)量值調(diào)整到合適的量程（為使測(cè)量值誤差最小，應(yīng)使測(cè)量值在指針偏轉(zhuǎn)的2/3及以上處）。

表盤指示屏量程選擇旋鈕出線端子進(jìn)線端子

實(shí)用中，由于電流表的內(nèi)阻數(shù)值都非常小，測(cè)量時(shí)不允許把電流表跨接在電源兩端，以免過大的電流把電流表燒毀。因此，電流表必須串接在被測(cè)支路中。而且在測(cè)直流電流時(shí)一定要注意電表極性不能接反。+－測(cè)量直流電流通常采用磁電式電流表，測(cè)量交流電流主要采用電磁式電流表。電流表必須與被測(cè)電路串聯(lián)，否則將會(huì)燒毀電表。此外，測(cè)量直流電流時(shí)還要注意儀表的極性。電流表擴(kuò)大量程的方法是在表頭上并聯(lián)一個(gè)稱為分流器的低值電阻RA，分流器的阻值RA=R0/(n－1)。式中R0為表頭內(nèi)阻，n=I/I0為分流系數(shù)，其中I0為表頭的量程，I為擴(kuò)大后的量程。2.1.3基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律是將物理學(xué)中的“液體流動(dòng)的連續(xù)性”和“能量守恒定律”用于電路中，電流定律指出：任一時(shí)刻，流入任一結(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。I1I2I3I4a–I1+I2–I3–I4=0若以指向結(jié)點(diǎn)的電流為正，背離結(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則根據(jù)KCL，對(duì)結(jié)點(diǎn)a可以寫出：數(shù)學(xué)表達(dá)式：例：解：求左圖示電路中電流i1、i2。i1i4i2i3?整理為：

i1+i3=i2+i4可列出KCL：i1–i2+i3–i4=0例：–i1–i2+10+(–12)=0→

i2=1A

–

4+7+i1=0→

i1=－3A

??7A4Ai110A-12Ai2其中i1得負(fù)值，說明它的實(shí)際方向與參考方向相反?；想娏鞫傻耐茝VI=?I1I2I3例例I1+I2=I3I=0IU2+_U1+_RU3+_RRR廣義節(jié)點(diǎn)電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封曲面。廣義節(jié)點(diǎn)2.2電位及其測(cè)量2.2.1電位唐古拉山主峰格拉丹東雪峰海拔6,549米，珠穆朗瑪峰高達(dá)8844.43米……它們均以海平面作為參照高度之后才具有了可比性，才能確切地說出這些山峰的具體高度。電路中各點(diǎn)電位的高低，同樣也要涉及到電路參考點(diǎn)，只有電路參考點(diǎn)確定了，電路中各點(diǎn)的電位才是唯一和確切的。電力系統(tǒng)中，通常選取大地作為參考點(diǎn)，且電路中的公共連接點(diǎn)也往往與機(jī)殼相連后“接地”，因此也常把參考點(diǎn)稱為“地點(diǎn)”，用接地符號(hào)“⊥”標(biāo)示在在電路圖中。

電位在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到參考點(diǎn)所做的功，即：va

dwadq=……（2.5）式中電功w的單位是焦耳[J]，電量q的單位是庫(kù)侖［C］，電位v的單位是伏特［V］。在大小和方向都不隨時(shí)間變化的直流電路中，上式改為：Va

WaQ=……（2.6）電位的單位還有毫伏和千伏，其換算關(guān)系為：1V=103mV=10－3kVVa=+5V

a

點(diǎn)電位：ab15Aab15A例例

電位具有相對(duì)性，規(guī)定參考點(diǎn)的電位為零電位。因此，相對(duì)于參考點(diǎn)較高的電位呈正電位，較參考點(diǎn)低的電位呈負(fù)電位。Vb=-5V

b點(diǎn)電位：2.2.2電位的計(jì)算＋－12V例求開關(guān)S打開和閉合時(shí)a點(diǎn)的電位值。－12V6kΩ4kΩ20kΩ＋12VS解畫出S打開時(shí)的等效電路：baSbadc6kΩ4kΩc20kΩ＋－12V顯然，開關(guān)S打開時(shí)相當(dāng)于一個(gè)閉合的全電路，a點(diǎn)電位為：S閉合時(shí)的等效電路：6kΩ4kΩ20kΩ＋－12V＋－12VbacS閉合時(shí)，a點(diǎn)電位只與右回路有關(guān)，其值為：dd例電路如下圖所示，分別以A、B為參考點(diǎn)計(jì)算C和D點(diǎn)的電位。10V2+–5V+–3BCDIA解以A點(diǎn)為參考電位時(shí)I=10+53+2=3AVC=33=9VVD=32=–6V以B點(diǎn)為參考電位時(shí)VD=–5VVC=10V

電路中各點(diǎn)的電位均相對(duì)于電路參考點(diǎn)，其值隨參考點(diǎn)選擇的不同而改變。2.2.3電位測(cè)量測(cè)量電路中某點(diǎn)電位時(shí)應(yīng)用電壓表或萬(wàn)用表的電壓檔。

測(cè)量電位時(shí)，應(yīng)選擇合適的量程，讓黑表棒與參考點(diǎn)（電路中的公共連接點(diǎn)）相接觸，紅表棒與待測(cè)點(diǎn)相接觸，此時(shí)電表指示值即為待測(cè)的電位值。2.3電壓及其測(cè)量2.3.1電壓電燈之所以被點(diǎn)燃，是因?yàn)樵谒鼉啥思由狭?20V的電壓。電動(dòng)機(jī)之所以能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，也是因?yàn)槠涠ㄗ永@組上加了電壓。在電學(xué)中，電壓的大小等于電路中兩點(diǎn)電位的差值，即

電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。電路中之所以能形成電流，是因?yàn)殡娐分写嬖陔娢徊睢ｋ妼W(xué)中規(guī)定：電壓的實(shí)際方向由電位高的“+”端指向電位低“－”端，即電位降低的方向，因此電壓又常稱為電壓降。（2.7）在大小和方向都不隨時(shí)間變化的直流電路中，電壓用大寫英文字母“U”表示。2.3.2電壓的測(cè)量理想電壓表的內(nèi)阻無窮大，但工程實(shí)際中的電壓表，其內(nèi)阻均為有限值。根據(jù)電壓表內(nèi)阻的不同其精度也各不相同，精度越高的電壓表，其內(nèi)阻值越大。在測(cè)量電路中某兩點(diǎn)間的電壓時(shí)，電壓表必須與被測(cè)支路相并聯(lián)。如果使用中誤將電壓表與被測(cè)電路相串聯(lián)，則由于其高內(nèi)阻而電表不動(dòng)作。此外，測(cè)量直流電壓時(shí)一定要注意儀表的極性不要接反。+－測(cè)量直流電壓通常采用磁電式電壓表，測(cè)量交流電壓主要采用電磁式電壓表。電壓表必須與被測(cè)電路并聯(lián)，否則將會(huì)燒毀電表。此外，測(cè)量直流電壓時(shí)還要注意儀表的極性。擴(kuò)大量程的方法是在表頭上串聯(lián)一個(gè)稱為倍壓器的高值電阻RV，倍壓器的阻值RV=(m－1)R0。式中R0為表頭內(nèi)阻，m=U/Uo為倍壓系數(shù)，U0為表頭的量程，U為擴(kuò)大后的量程。2.3.3基爾霍夫電壓定律1、幾個(gè)電路名詞支路：一個(gè)或幾個(gè)二端元件首尾相接中間沒有分岔，使各元件上通過的電流相等。（m）結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。（n）回路：電路中的任意閉合路徑。（l）網(wǎng)孔：其中不包含其它支路的單一閉合路徑。m=3l=3n=2112332網(wǎng)孔=2+_R1US1+_US2R2R3ab2、基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中各段電壓之間關(guān)系的電壓定律?；芈冯妷憾梢罁?jù)“電位的單值性原理”，它指出：任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ΣU=0然后根據(jù)：U=0I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4得：-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0–R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0–R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4電阻壓降可得KVL另一形式：∑IR=∑US電源壓升先標(biāo)繞行方向根據(jù)ΣU=0對(duì)回路#1列KVL方程電阻壓降#1#2例電源壓升#3即電阻壓降等于電源壓升此方程式不獨(dú)立省略！對(duì)回路#2列KVL常用形式對(duì)回路#3列KVL方程I1I2I3R3US1+_US2_+R1R2#1方程式也可用常用形式

KVL方程式的常用形式，是把變量和已知量區(qū)分放在方程式兩邊，顯然給解題帶來一定方便。圖示電路KVL獨(dú)立方程為KVL

推廣應(yīng)用于假想的閉合回路或?qū)懽鲗?duì)假想回路列KVL：USIUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_UAUBUAB=0UAB=

UAUBUSIRU

=0U

=USIR對(duì)假想回路列KVL：或?qū)懽?.4電能及其測(cè)量2.4.1電能電流所具有的能量稱為電能。電能可以用電度表來測(cè)量，其國(guó)際單位制是焦耳［J］，常用的單位是度［kW·h］，二者之間的單位換算關(guān)系為：1度電的概念1000W的電爐加熱1小時(shí)100W的燈泡照明10小時(shí)40W的燈泡照明25小時(shí)電能的多少通?？捎秒姽砹慷取ｋ姽Φ挠?jì)量公式為：（2.9）式中:U的單位為[V]，I的單位為[A]，t的單位為[s]時(shí)，電能的單位就是焦耳[J]。

?日常生活中，用電度表測(cè)量電功。當(dāng)用電器工作時(shí)，電度表轉(zhuǎn)動(dòng)并且顯示電流作功的多少。顯然電功的大小不僅與電壓電流的大小有關(guān)，還取決于用電時(shí)間的長(zhǎng)短。2.4.2電度表結(jié)構(gòu)圖中的電壓線圈1、電流線圈2和鋁制轉(zhuǎn)盤3組成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。當(dāng)電壓線圈和電流線圈通過交流電流時(shí)，就有交變的磁通穿過轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤上感應(yīng)出渦流，渦流與交變磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。圖中：1－電壓線圈2－電流線圈3－鋁盤4－轉(zhuǎn)軸

5－上軸承6－下軸承7－蝸桿8－永久磁鐵9－磁軛電度表工作原理①在不超過500伏的低電壓和幾十安以下電流的情況下，電能表可直接接入電路進(jìn)行測(cè)量。②在高電壓或大電流情況下，電能表不能直接接入線路，需配合電壓互感器或電流互感器使用。③對(duì)于直接接入線路的電能表，要根據(jù)負(fù)載電壓和電流選擇合適的規(guī)格，使電能表的額定電壓和額定電流，等于或稍大于負(fù)載的電壓或電流。另外，負(fù)載的用電量要在電能表額定值的10％以上，否則計(jì)量不準(zhǔn)。甚至有時(shí)根本帶不動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)。所以電能表不能選得太大；選擇太小又容易燒壞電能表。④單相電能表與電路相連接時(shí)，應(yīng)注意其正確連接方法：通常在電能表連線盒內(nèi)有向外引出的4個(gè)連線端子，從左往右數(shù)第1和第3個(gè)端子與戶外引入的火線與零線相連；第2和第4個(gè)端子和戶內(nèi)引出的火線與零線相連。2.4.3電能的測(cè)量電能表（電度表）的接線示意圖

圖示為單相電度表的接線方法。當(dāng)線路電流大于電度表允許電流時(shí)，就必須通過電流互感器接入。被測(cè)電能為：W=KW讀。（K為電表系數(shù)）2.5.1功率2.5功率及其測(cè)量

單位時(shí)間內(nèi)電流所作的功稱為電功率，電功率的大小表征了設(shè)備能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。P=UI=I2R=U2/R式中：U【V】，I【A】，電功率P的單位是瓦特【W(wǎng)】。

用電器的銘牌數(shù)據(jù)值稱為額定值，額定值指用電器長(zhǎng)期、安全工作條件下的最高限值，一般在出廠時(shí)標(biāo)定。額定電功率反映了設(shè)備能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。例如額定值為“220V、1000W”的電動(dòng)機(jī)，是指該電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在220V電壓時(shí)、1秒鐘內(nèi)可將1000焦耳的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和熱能；“220V、40W”的電燈，表明該燈在220V電壓下工作時(shí)，1秒鐘內(nèi)可將40焦耳的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能。2.5.2負(fù)載獲得最大功率的條件RLSUSIR0＋－當(dāng)?shù)诙?xiàng)中的分子為零時(shí)，分母最小，此時(shí)負(fù)載上獲得最大功率，最大功率為：功率測(cè)量采用電動(dòng)式儀表。測(cè)量時(shí)儀表的固定線圈又叫電流線圈，與負(fù)載串聯(lián)，反映負(fù)載中的電流；可動(dòng)線圈又叫電壓線圈，與負(fù)載并聯(lián)，反映負(fù)載兩端電壓。連接方法如下：功率表電壓線圈其中一個(gè)端鈕上有標(biāo)記“＊”號(hào)，電流線圈其中一個(gè)端鈕上也有標(biāo)記“＊”號(hào)，它們分別稱為電壓線圈和電流線圈的發(fā)電機(jī)端。這兩個(gè)端子應(yīng)用一根短接線相連后，與電源的火線相接，稱之為前接法。2.5.3功率的測(cè)量功率表分格常數(shù)：被測(cè)功率：功率表的正確讀值在多量程功率表中，刻度盤上只有一條標(biāo)尺，它不標(biāo)瓦特?cái)?shù)，只標(biāo)示分格數(shù)，因此，被測(cè)功率須按所選量程正確讀出。刻度盤上的標(biāo)尺格數(shù)為75格，而我們所選取的量程為U=300V，I=1A，所以功率表滿量程的讀數(shù)應(yīng)為P=UI=300×1=300W，因此指針指示的數(shù)值應(yīng)乘以4才是實(shí)際測(cè)量的功率瓦數(shù)。例如單相功率表在三相電路中的測(cè)量一表法：用單相功率表測(cè)對(duì)稱三相電路的一相功率，然后乘以3即得三相負(fù)載的總功率。二表法：此法只適用于三相三線制電路。三相總功率為兩個(gè)功率表的讀數(shù)之和。三表法：用3只單相功率表分別測(cè)量三相功率，三相總功率為3個(gè)功率表的讀數(shù)之和。2.6電氣設(shè)備的額定值及電路的工作狀態(tài)2.6.1電氣設(shè)備的額定值電氣設(shè)備長(zhǎng)期、安全工作條件下的最高限值稱為額定值。電氣設(shè)備的額定值是根據(jù)設(shè)計(jì)、材料及制造工藝等因素，由制造廠家給出用戶使用時(shí)參考的技術(shù)數(shù)據(jù)。I＝US÷(RS＋RL)（1）通路＋U=US－IRS

－RLS＋

US－RS（2）開路＋U=US－I＝0S＋

US－RSRL＋U=0－I＝US/RS（3）短路RLS＋

US－RS2.6.2電路的三種工作狀態(tài)右下圖電路，若已知元件吸收功率為－20W，電壓U=5V，求電流I。+UI元件分析：由圖可知UI為關(guān)聯(lián)參考方向，因此:

?

舉例2：右下圖電路，若已知元件中電流為I=－100A，電壓U=10V，求電功率P，并說明元件是電源還是負(fù)載。+UI元件解：UI非關(guān)聯(lián)參考，因此:元件吸收正功率，說明元件是負(fù)載。I為負(fù)值，說明它的實(shí)際方向與圖上標(biāo)示的參考方向相反。本章學(xué)習(xí)結(jié)束。Goodbye!第3單元交流電的產(chǎn)生與應(yīng)用3.1電能的產(chǎn)生3.2正弦交流電的相量表示法3.3單一參數(shù)的正弦交流電路3.4典型單相用電器—日光燈3.5三相負(fù)載電路的分析開篇詞

正弦交流電是最方便的能源。工廠的馬達(dá)在交流電驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)；日常生活中的照明燈通常由交流電能點(diǎn)燃；收音機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)及各種辦公設(shè)備也都廣泛采用正弦交流電做電源；即使是必須使用直流電的電解、電鍍、某些電子設(shè)備等，往往也要通過整流裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電供人們使用。

交流輸配電系統(tǒng)盛行不衰，學(xué)習(xí)交流電的一些基本知識(shí)顯得格外重要。交流電的大小和方向不斷隨時(shí)間變化，從而給分析和計(jì)算正弦交流電路帶來了一些新問題，通過本章學(xué)習(xí)，就是要建立一些新概念和分析交流電路的新方法，從而解決上述新問題。3.1電能的產(chǎn)生

電能是二次能源，是由其他形式的一次能源轉(zhuǎn)化而來。目前，人類能夠用來轉(zhuǎn)化電能的一次能源主要有：煤炭、石油、天然氣、水能、原子能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取?.1.1交流電的產(chǎn)生

交流電都是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，與嵌裝在定子鐵心槽中固定不動(dòng)的發(fā)電機(jī)三組定子繞組相切割，于是在定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組與外電路接通時(shí)，即可供出發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電能。

三相定子繞組對(duì)稱嵌放在定子鐵心槽中。定子鐵心尾端：

XYZ↓↓↓

交流電是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成。AXBYCZ定子繞組首端：

ABC+－轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)軸NS

三相定子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相切割，感應(yīng)對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。

原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子繞軸旋轉(zhuǎn)，形成氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。凝汽式火電廠

這類火電廠利用燃煤（或石油、天然氣）燃燒使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。僅向用戶供出電能，通常建在能源附近。發(fā)電廠類型

生產(chǎn)過程：化學(xué)能熱能機(jī)械能電能熱電廠

熱電廠的發(fā)電過程與凝汽式火電廠相同。這類電廠不僅向用戶供出電能，同時(shí)還向用戶供蒸汽或熱水，由于供熱距離限定，熱電廠大多建在城市和用戶附近

利用水的流量和落差使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)

生產(chǎn)過程：水能機(jī)械能電能水電站核電站利用原子能在反應(yīng)堆的核裂變使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)

生產(chǎn)過程：原子能機(jī)械能電能

生產(chǎn)過程：風(fēng)能機(jī)械能電能風(fēng)力發(fā)電站

風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度，便可以開始發(fā)電。

生產(chǎn)過程：潮汐能機(jī)械能電能潮汐發(fā)電站

潮汐發(fā)電是利用潮汐能。潮汐發(fā)電必須具備兩個(gè)物理?xiàng)l件：①潮汐的幅度必須大，至少要有幾米；②海岸地形必須能儲(chǔ)蓄大量海水，并可進(jìn)行土建工程。潮汐發(fā)電的工作原理與一般水力發(fā)電的原理相近，即在河口或海灣筑一條大壩，以形成天然水庫(kù)，水輪發(fā)電機(jī)組就裝在攔海大壩里。潮汐電站可以是單水庫(kù)或雙水庫(kù)。

太陽(yáng)能發(fā)電

以地?zé)?、風(fēng)力、潮汐、太陽(yáng)能等為一次能源的發(fā)電廠（站）容量較小，分布在離這些一次能源較近的區(qū)域，發(fā)電量占總發(fā)電量的極小一部分。地?zé)崮馨l(fā)電

世界上所有國(guó)家，主要發(fā)電形式仍為火力發(fā)電、水利發(fā)電和核能發(fā)電，其他除潮汐和風(fēng)力發(fā)電外還有

電路分析中很少用電動(dòng)勢(shì)，通常用電壓來表示。以A相繞組的感應(yīng)電壓為參考正弦量，則對(duì)稱三相電壓為：uAuBuCu0Tωt對(duì)稱三相交流電最大值相等，頻率相同，相位互差120o。120°UBUAUC120°120°

三相交流電在相位上的先后次序稱為相序。相序指三相交流電達(dá)到最大值（或零值）的先后順序。工程實(shí)際中常采用ABC的順序做為三相交流電的正序，通常用黃、綠、紅三色標(biāo)示。3.1.2正弦交流電的三要素

發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電，其大小和方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。若要正確使用和駕馭交流電，必須了解和掌握交流電的基本概念和基本要素。

由于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電是對(duì)稱的，因此對(duì)其中一相進(jìn)行分析即可。1.正弦交流電的周期、頻率和角頻率正弦量變化一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間稱周期，用T表示。T=0.5s正弦量一秒鐘內(nèi)經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)稱為頻率，用f表示。正弦量一秒鐘內(nèi)經(jīng)歷的弧度數(shù)稱為角頻率，用ω表示。顯然

三者是從不同的角度反映的同一個(gè)問題：正弦量隨時(shí)間變化的快慢程度。1秒鐘f=2Hz單位是赫茲單位是秒ω=4πrad/s單位是每秒弧度2.正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值

正弦量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，對(duì)應(yīng)各個(gè)時(shí)刻的數(shù)值稱為瞬時(shí)值，瞬時(shí)值是用正弦解析式表示的，即：

瞬時(shí)值是變量，注意要用小寫英文字母表示。瞬時(shí)值對(duì)應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)是三角函數(shù)解析式。(1)瞬時(shí)值(2)最大值

正弦量振蕩的最高點(diǎn)稱為最大值，用Um(或Im)表示。

有效值是指與正弦量熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。Ri交流電流i通過電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；例直流電流I通過相同電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q。

兩電流熱效應(yīng)相同，可理解為二者做功能力相等。我們把做功能力相等的直流電的數(shù)值I定義為相應(yīng)交流電i的有效值。有效值可確切地反映正弦交流電的大小。(3)有效值

有效值是根據(jù)熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值而得，因此引用直流電的符號(hào)，即有效值用U或I表示。RI

理論和實(shí)踐都可以證明，正弦交流電的有效值和最大值之間具有特定的數(shù)量關(guān)系，即：3.正弦交流電的相位、初相和相位差

顯然，相位反映了正弦量隨時(shí)間變化的整個(gè)進(jìn)程。

初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置，初相規(guī)定不得超過±180°。（1）相位（2）初相相位是隨時(shí)間變化的電角度，是時(shí)間t

的函數(shù)。初相是對(duì)應(yīng)t=0時(shí)的確切電角度。正弦量與縱軸相交處若在正半周，初相為正。正弦量與縱軸相交處若在負(fù)半周，初相為負(fù)。例u、i的相位差為：

顯然，兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位之差，實(shí)際上等于它們的初相之差。已知（3）相位差，求電壓與電流之間的相位差。解注意

不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。相位差不得超過±180°!思考回答何謂正弦量的三要素？它們各反映了什么？耐壓為220V的電容器，能否用在180V的正弦交流電源上？何謂反相？同相？相位正交？超前？滯后？正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角頻率反映了正弦量隨時(shí)間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。

不能！因?yàn)?80V的正弦交流電，其最大值≈255V>220V!u1與u2反相，即相位差為180°；u3ωtu4u2u1uu3超前u190°，或說u1滯后u390°，二者為正交的相位關(guān)系。u1與u4同相，即相位差為零。3.2正弦交流電的相量法

相量特指與正弦量具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)。如：正弦量的最大值對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)A的模值；ωu

顯然，復(fù)數(shù)A就是正弦電壓u的相量。二者具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。正弦座標(biāo)

復(fù)數(shù)座標(biāo)

正弦量的初相與復(fù)數(shù)A的幅角相對(duì)應(yīng)；正弦量的角頻率對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)A繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度ω；

正弦量的相量是用復(fù)數(shù)表示的。因此學(xué)習(xí)相量法之前應(yīng)首先復(fù)習(xí)鞏固一下有關(guān)復(fù)數(shù)的概念及其運(yùn)算法則。復(fù)數(shù)A在復(fù)平面上是一個(gè)點(diǎn)；a2a1A

原點(diǎn)指向復(fù)數(shù)的箭頭稱為復(fù)數(shù)A的模值，用a表示；模a與正向?qū)嵼S之間的夾角稱為復(fù)數(shù)A的幅角，用ψ表示；A在實(shí)軸上的投影是它的實(shí)部數(shù)值a1；復(fù)數(shù)A用