《电工证培训课件5489.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电工证培训课件5489.doc(29页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.电工企业内内部取证学习资料热电三分公公司培训科科编制2012年年9月第一章电工工基础第一节 直流电路路 一、直直流电路的的基本概念念(一)电路路电路是电流流的通路,它它是为了某某种需要由由某些电气气设备或元元件按一定定方式组合合起来的。它它的作用是是实现电能能的传输和和转换,其其中包括电电源、负载载和中间环环节三个组组成部分。1、电源它在电路中中的作用是是将其它形形式的能量量转换为电电能。例如如发电机和和干电池都都是电源,它它们分别将将机械能和和化学能转转换
2、成电能能。2、负载它在电路中中的作用是是将电能转转换成其它它形式的能能量,例如如灯泡和电电动机等。灯灯泡将电能能转换成光光能和热能能,电动机机将电能转转换为机械械能。3、导线(中中间环节)导线是用来来连接电源源和负载,起起着传输和和分配电能能的作用。(二)电流流电流是指电电荷在电场场力的作用下下定向移动动的现象。习习惯上,规规定正电荷荷移动的方方向为电流流的正方向向。电流的的大小用单单位时间内内在导线横横截面上通通过的电荷荷量的多少少来衡量,称称为电流强强度,简称称电流,用用字母I表示,电流的单单位是安,用用字母A表示。(三)电压压与电位1、电压图1.2 电压与电位关系在电场力的的作用下使使电
3、荷移动动,电场力力就会对电电荷做功,电电压就是用用来衡量电电场力移动动电荷做功功的能力,如如在电场力力的作用下下将单位正正电荷从电电场的某一一点(a点)移到到电场的另另一点(b点),电电场力所做做的功,就就称为该两两点之间的的电压,电电压的单位位是伏,用用字母V表示。电压的正方方向,习惯惯规定电场场力移动正正电荷的方方向,即高高电位到低低电位的方方向,也就就是顺电压压的方向电电位在降低低,所以电电压又叫电电压降。2、电位在电场力的的作用下将将单位正电电荷从电场场的某点(a点)移到到参考点(0点)所做做的功,称称为该点的的电位,由由此可见电电位实际上上也是电压压,是电路路中某点与与参考点之之间的
4、电压压。 某点的电位位比参考点点的电位高高的,该点点电位为正正,比参考考点电位低低的,该点点电位为负负。电位的单位位与电压的的单位相同同,也用V表示。3、电压与与电位的关关系在电路中,任任意两点之之间的电位位差称为这这两点之间间的电压,如如图1.22所示(四)电动动势为了维持电电路中的电电流,就必必须维持电电路两端的的电压。电电路中的电电源就是起起维持电路路两端电压压的作用,因因为在电源源内部这种种推动电荷荷移动的作作用力称为为电源力,电电动势就是是用来衡量量这种电源源力做功的的能力。在在电源力的的作用下,将将单位正电电荷从电源源负极移到到正极所做做的功,称称为电源电电动势,用用字母E表示,电
5、动势的的单位与电电压相同,也也用V表示。电动势的正正向是从负负极指向正正极,也就就是从电源源的低电位位指向高电电位。顺着着电势的方方向是电位位升高的方向向,所以电电动势又称称为电压升升。(五)电阻阻当电流流过过导体时,导导体对电流流有阻碍作作用,这种种阻碍作用用就是电阻阻,用字母母R或r表示。电阻的单位位为欧,用用字母表示示。图1.3 电阻电路图金属导体的的电阻大小小由实验可可知,导体体电阻值的的大小与导导体长度成成正比,与与导体截面面成反比,还还与导体的的材料有关关,用数学学公式表示示为式中 导体长度度(m) 导体截面面()电阻率率,它表示示长1m,截面面为1导体的电电阻值()。另另外,导体
6、体的电阻值值还与温度度有关。 (六六)电功与与电功率电流可以使使电灯发光光、电熨斗斗发热、电电动机带动动机器旋转转,实现了了电能和光光、热、机机械能之间间的转换,这这说明电流流做了功。电电流所做的的功称为电电功,用字字母A表示。如图图1.3所示示电功常用的的单位是千千瓦时,用字字母kWh表示。单位时间内内电流所做做的功称为为电功率,用用字母表示示,即电功率常用用的单位是是瓦,用字字母W表示。电功表示在在时间t内电场力力移动电荷荷所做的功功,而电功功率表示在在1s时间内内电场力移移动电荷所所做的功,前前者反映做做功的多少少,后者反反映做功的的速度。二、电流的的热效应我们所使用用的电炉、电电烙铁、
7、电电熨斗等用用电器都是是根据电流流的热效应应来制成的的。但电流流的热效应应也有不利利的一面,如如发电厂的的发电机、电电动机、变变压器等设设备的绕组组都是用导导线绕制的的,导线有有电阻,当当电流流过过绕组时,就就会发热。这这样,不但但消耗了能能量(因为为热量是由由电能转换换的),而而且会使上上述设备的的温度升高高,加速了了绝缘材料料(绕组的的导线外面面都包有绝绝缘)的老老化变质,影影响设备的的使用寿命命。所以制制造厂都规规定了电气气设备的额额定值(如如额定功率率、额定电电流等),使使用时务必必注意。三、电阻的的连接(一)电阻阻的串联电阻的串联联,就是把把电路中的的几个电阻阻一个连着着一个成串串地
8、连接起起来。如图图1.4所示示就是两个个电阻串联联的电路。在在这个电路路的两端加加上电压,流流过电路的的电流为。 (a) (b)图1.4 两电阻串联电路图(a )两电阻串联; (b) 等值电阻电阻串联电电路有下列列特点:(1)流过过每个电阻阻的电流都都相等。如如图1.4(a)中,流过过的电流是是同一个电电流,即都都是。 (22)电路两两端的总电电压等于各各个电阻上上电压之和和。在图1.4(a)中,总总电压为,电电阻上的电电压为,电电阻上的电电压为,(3)电路路的等值电电阻(总电电阻)等于于各串联电电阻之和,(4)串联联电路中,每每个电阻上上的电压与与电阻成正正比,流过每个电电阻的电流流相等,电
9、电阻值大的的,两端电电压一定高高;反之,则电压低。(5)串联联电路中,电电阻大的消消耗的功率率大,电阻阻小的消耗耗的功率小小。 (二)电电阻的并联联电阻的并联联,就是将将几个电阻阻的一端联联在一起,另另一端也联联在一起。如如图1.55所示就是两两个电阻与与并联的电电路。在这这个电路两两端加上电电压,电路路中总电流流为。电阻并联电电路,有下下列特点:(1)各并并联电阻两两端电压相相等。如图图1.5(a)中两两个并联电电阻与上的电压压都等于外外加电压。 (a) (b)图1.5 两电阻并联的电路图(a)两电阻并联;(b)等值电阻(2)并联联电路的总总电流等于于流过各个个并联电阻阻的电流之之和。如图图
10、1.5(a)所示示,电流关关系如下 (3)并联联电路等值值电阻的倒倒数等于各各并联电阻阻的倒数之之和, (44)并联电电路中,流流过每个电电阻的电流流与各自的的电阻成反反比,加在每个电电阻两端的的电压相等等,电阻值值大的,流流过电阻的的电流一定定小;反之之,则电流大大。 (55)并联电电路消耗的的总功率,等等于各并联联电阻消耗耗的功率之之和,并联联电路中,电电阻大的消消耗功率小小,电阻小小的消耗功功率大。(三)电阻阻的混联有串联又有有并联所构构成的电路路称作电阻阻混联电路路。这时,可可以根据串串联和并联联电路的计计算方法,逐逐步把电路路简化,便便可求出这这个电路的的等值电路路。第二节 磁和电路
11、路一、电流与与磁场(一)电流流周围的磁磁场磁场可以用用磁力线来来表示,磁磁力线的方方向是从N极出发回回到S极,在磁磁极内部由由S极到N极,形成成闭合回路路,磁力线线的密和疏疏表示磁场场的强和弱弱。也可以用磁磁通或磁通通密度来表表示磁场。通通过某一截截面的磁力力线总根数数叫做磁通通,用字母母表示。通通过单位面面积的磁力力线根数叫叫做磁通密密度,简称称磁密或磁磁感应强度度,用字母母表示。通过有电流流的导线周周围和条形形磁铁的周周围都有磁磁场。导线线周围的磁磁场是由导导线中通过过的电流产产生的,即即电流可以以产生磁场场。(二)磁场场对载流导导体的作用用把自由悬挂挂的一根直直导线放在在蹄形磁铁铁的磁场
12、中中,并使导导线与磁力力线方向垂垂直。未通通电时,导导线静止不不动;当接接通电源,电电流方向是是由时,就就会看到导导线向里面面移动,这这说明导线线受到一个个向里面的的力。这个个力是磁铁铁的磁场对对通电导线线的作用力力,称它为为电磁力。如果改变导导线中的电电流方向,就就会看到导导线向外面面移动。如如果不改变变导线中的的电流方向向,而改变变磁场方向向(将磁铁铁的N,S极位置倒倒换),也会看看到导线运运动方向也也随之改变变。由此可可知,电磁磁力的方向向与电流的的方向和磁磁场的方向向有关,这这个关系可可用左手定定则确定:将左手伸伸直展平,使使拇指和其其余四指垂垂直,手心心对着磁力力线方向,四四指指向是
13、是电流方向向,这时拇拇指所指的的方向就是是电磁力的的方向。二、电磁感感应(一)直导导线中的感感应电动势势感应电动势势的方向与与磁场的方方向、导线线切割磁力力线的方向向有关,这这个关系可可由右手定定则确定:右手伸直直展平,拇拇指和其余余四指垂直直,手心对对着磁力线线方向,拇拇指指向导导线运动的的方向,四四指的指向向就是感应应电动势的的方向。通过实验还还证明,直直导线中的的感应电动动势的大小小与磁感应应强度、导导线长度以以及导线运运动速度有有关。发电电机就是根根据这个原原理制成的的。(二)线圈圈中的感应应电动势线圈中感应应电动势的的大小与穿穿过线圈磁磁通的变化化量及线圈圈匝数成正正比。当磁通增加加
14、时,拇指指指向与磁磁铁方向相相反(拇指指向上指),四指的回绕方向就是感应电动势的方向。当磁通减少时,拇指指向与磁铁方向相同(拇指向下指),四指的回绕方向就是感应电动势的方向。结论是线圈中感应电动势的方向总是企图使它所产生的电流反抗原来磁通的变化(磁铁的插入或拔出)。 (三)自自感电动势势当变化的电电流流过线线圈时,便便产生变化化的磁通,变变化的磁通通穿过线圈圈,在线圈圈中便产生生感应电动动势,这种种现象称作作自感应,由由此而产生生的感应电电动势称作作自感电动动势。自感感现象是电电磁感应现现象的一种种,所以自自感电动势势的计算和和感应电动动势的计算算相同,自感电动势势是由于线线圈本身的的电流变化
15、化引起的,所所以应找出出自感电动动势与电流流变化之间间的关系。自自感电动势势的大小与与通过线圈圈电流的变变化率成正正比,其比比例系数叫叫自感系数数,简称电电感,用字字母表示。电电感的单位位为亨,用用字母H表示,第三节 单相交流流电路一、单相交交流电的基基本概念(一)交流流电的特点点 在直流电电路中,电电动势、电电压、电流流的大小和和方向都不不随时间变变化。目前前,正弦交交流电得到到了广泛的的应用。在在正弦交流流电路中,电电动势、电电压、电流流的大小和和方向都随随时间按正正弦规律变变化。正弦交流电电是随时间间不断变化化的,用来来表示交流流电每一瞬瞬间的数值值,称为交交流电的瞬瞬时值。瞬瞬时值都用
16、用小写字母母表示,如如分别表示示电动势、电电压和电流流的瞬时值值。瞬时值值中最大的的数值叫最最大值,用用字母分别别表示电动动势的最大大值、电压压的最大值值、电流的的最大值。交交流电是随随时间不断断地由正到到负、由大大到小反复复进行变化化,这种变变化速度一一般用周期期或频率来来表示。交交流电重复复变化一次次所需要的的时间,成成为周期,用用字母T表示。周周期的单位位为秒(s)。交流流电1s变化的的周期数称称为频率,用用字母表示示。所以,频频率与周期期互为倒数数。(二)交流流电的有效效值交流电有效效值的定义义是:在阻阻值相同的的两个电阻阻元件中,分分别通入直直流电流I和交流电电流i,如果在在相同的时
17、时间内产生生的热量相相等,则交交流电流i的有效值值就等于这这个直流电电流I的大小,或或者说直流流电流I就是交流流电流i的有效值值。 电势和和电压的有有效值的定定义与电流流有效值的的定义相同同。 用字母母分别表示示电势、电电压、电流流的有效值值。 平时讲的交交流电动势势、电压、电电流的数值值,如无特特别说明都都是指有效效值。二、纯电阻阻电路由白炽灯、电电炉、电烙烙铁、电阻阻器等接入入正弦交流流电源,所所组成的电电路可以看看成是纯电电阻电路。 在任一一瞬间,电电阻R取用的电电功率P等于这一一瞬间的电电压u和电流i的乘积,即即P=UI 有功功功率的公式式与直流电电路的功率率公式相同同,但上式式中的U
18、和I都是交流流电的有效效值。功率率的单位也也是瓦(W)或千瓦瓦(kW)。 有功功功率的大小小表示电能能转换成其其它能量速速率大小,如如白炽灯有有电流流过过,就将电电能转换成成光能和热热能。电路路中接入电电阻元件,就就一定有这这样的功率率。三、纯电感感电路变压器、电电动机都有有绕组,一一般情况下下绕组不但但有电阻R而且还有有电感L,如果电电阻R很小,可可以忽略不不计时,称称这种绕组组为纯电感感线圈。没没有铁心的的绕组叫空空心线圈,这这种空心线线圈可以认认为是纯电电感线圈。如果把这样的纯电感线圈接入正弦交流电源,组成的电路为纯电感电路。 功率: 在纯电电阻交流电电路中,瞬瞬时功率等等于电压瞬瞬时值
19、和电电流瞬时值值的乘积,同同理在纯电电感交流电电路中亦有有,瞬时功率率在一个周周期内的平平均值为零零,即纯电电感电路的的平均功率率或有功功功率为零。这说明在纯电感电路中不消耗电能。一般用瞬时时功率的最最大值来反反应纯电感感电路中能能量交换的的规律,把把它称为无无功功率,用用字母表示示,必须注意,无无功功率不不是无用的的功率,是是能量进行行交换的那那部分功率率,而不是是能量转换换的那部分分功率。四、纯电容容电路(一)电容容器被绝缘体隔隔开的两个个导体的组组合,称为为电容器。组组成电容器器的导体称称作极板,绝绝缘体称作作绝缘介质质。电容器器最基本的的特点是能能够储电荷荷。实验证证明:对于于结构一定
20、定的电容器器,每个极极板上储存存的电量q与两极板板间的电压压U的比值是是一个常数数,把这个个比值常数数称作电容容器的电容容量,简称称电容,用用字母C表示,(二)纯电电容电路把电容器接接上正弦交交流电源,组组成的电路路称为纯电电容电路。在在这个电路路中因充电电和放电过过程交替进进行,电路路中便有持持续的电流流流过。那那么,在正正弦交流电电路中,电电容器中的的电流和电电容器两端端电压之间间存在什么么关系呢?1、电压和和电流的关关系电容器两端端电压比电电容器中的的电流相位位滞后,也也可以说电电流比电压压超前。同纯电感电电路一样,电电容器两端端的电压和和电流相位位不同,所所以也不能能用欧姆定定律来表达
21、达它们的瞬瞬时值之间间的关系。通通过实验可可以证明,电电容器两端端电压的有有效值和电电流的有效效值成正比比,这个比比值是一个个常数,称称为电容电电抗,用字字母表示,单单位为。 第四节 三相相交流电一、三相交交流电目前世界上上普遍应用用的交流电电能绝大部部分是由三三相发电机机发出,并并且是用三三相输电线线输送的,而而大部分负负载也是三三相交流电电动机,一一般常用的的单相交流流电源只是是三相中的的一相。三相交流电电源是指三三个电动势势的频率相相同、最大大值相等、相相位互差,一一般称这样样三个电动动势为对称称三相电动动势。 在发电厂的的母线上按按规定分别别涂上黄、绿绿、红三种种颜色,分分别表示A、B
22、、C三相。二、三相电电源的连接接一般三相电电源的连接接方法有两两种,一种种是星形(型);另一种是三角形(型)。三相发电机机有三个(实实际是三组组)绕组,一一般称三相相绕组。将将三相绕组组的始端(首首端)分别别用A、B、C表示,三三相绕组的的末端(尾尾端)分别别用X、Y、Z表示,那那么三相绕绕组表示为为AX、BY、CZ。(一)星形形连接三相电源的的星形连接接,就是将将三相绕组组的末端X、Y、Z连接在一一起,成为为一个公共共点,用字字母O表示,而而把三相绕绕组的始端端A、B、C分别用导导线引出的的连接方在星形连接接中,从公公共点引出出的线叫中中线。从绕绕组始端A、B、C引出的线线叫端线,一一般也叫
23、相相线。(二)三角角形连接三相电源的的三角形连连接,就是是将电源每每相绕组的的末端与相相邻一相绕绕组的始端端依次相连连,如X连B,Y连C,Z连A,形成一一个闭合回回路,再从从三个连接接点A、B、C引出端线线的连接方方法。第五节 基本定律律一、库仑定定律指两个点电电荷之间作作用力F的大小与与两个点电电荷量的乘乘积成正比比,与两个个点电荷间间距离r平方成反反比,还和和电荷所处处的空间的的媒质(用用系数K表示)有有关,即二、欧姆定定律在图1.224所示的的电路中,电电压与电流流的大小有有什么关系系?科学家家欧姆通过过实验证明明:电路两两端所加电电压与电路路通过的电电流成正比比,就是说说电压增大大时,
24、电流流也相应成成比例增大大,用数学学公式表示示为图1.24电压与电流关系式中的就是是电阻,它它的大小与与电压、电电流的大小小无关。由由上式可知知,对不同同电路(即即的值不同同)来说,若若所加的电电压相同时时,电路中中的电阻越越大,则电电流越小。三、焦耳楞次定律律电流的热效效应就是电电流流过导导体后将电电能转换成成热能的效效应。实验验证明:电电流流过导导体产生的的热量,与与电流的平平方、导体体的电阻及及通电时间间成正比。四、楞次定定律线圈中感应应电动势的的大小与穿穿过线圈磁磁通的变化化量及线圈圈匝数成正正比。感应应电动势的的大小可以以由下式表表示式中 线圈匝数数磁通变变化率上式中的负负号是表示示
25、感应电动动势的方向向。当磁通通增加时,拇拇指指向与与磁铁方向向相反(拇拇指向上指指),四指指的回绕方方向就是感感应电动势势的方向。当当磁通减少少时,拇指指指向与磁磁铁方向相相同(拇指指向下指),四四指的回绕绕方向就是是感应电动动势的方向向。结论是是线圈中感感应电动势势的方向总总是企图使使它所产生生的电流反反抗原来磁磁通的变化化(磁铁的的插入或拔拔出)。这这就是楞次次定律的内内容。利用楞次定定律可以判判断任何感感应电动势势或感应电电流的方向向。这个感感生电流所所产生的磁磁通是阻碍碍外加磁通通增加的,它它的方向与与外加磁通通相反。既既然感应电电流的磁通通方向已确确定,那么么按右手螺螺旋定则可可以容
26、易地地确定出感感应电流的的方向。五、左手定定则左手定则是是用来确定定通电导体体在外磁场场中受力方方向的定则则。方法:伸开开左手,大大拇指与其其余四指垂垂直,并和和手掌在同同一平面内内,手心朝朝向N极,使磁磁力线从手手心垂直地地进入,四四指的指向向表示导体体中的电流流方向,这这时大拇指指所指的方方向就是通通电导体所所受作用力力的方向。六、右手定定则右手定则是是用于确定定导体在磁磁场中作切切割磁力线线运动时,导导体中所产产生的感生生电动势方方向的定则则。方法:伸开开右手,使使大拇指与与其余四指指垂直,并并和手掌在在同一平面面内,手心心朝向N极,让磁力力线从手心心垂直地进进入,大拇拇指的指向向表示导
27、体体的运动方方向,这时时四指所指指的方向就就是感生电电动势的方方向。七、基尔霍霍夫电流定定律基尔霍夫电电流定律是是用来确定定连接在同同一结点上上的各个支支路电流间间关系的。由由于电流的的连续性,电电路中任何何一点(包包括结点在在内)均不不能堆积电电荷。因此此,在任一一瞬时,流流向某一结结点的电流流之和应该该等于由该该点流出的的电流之和和。就是在任一一瞬时,一一个结点上上电流的代代数和恒等等于零。如如果规定参参考方向向向着结点的的电流取正正号,则背背着结点的的就取负号号。根据计算的的结果,这这些支路的的电流可能能是负值,这这是由于所所选定的电电流的参考考方向与实实际方向相相反所致。基尔霍夫电电流
28、定律通通常应用于于结点,也也可以把它它推广应用用于包围部部分电路的的任一假设设的闭合面面。八、基尔霍霍夫电压定定律基尔霍夫电电压定律是是用来确定定回路中各各段电压间间关系的。如如果从回路路中任意一一点出发,以以顺时针方方向或逆时时针方向沿沿回路循环环一周,则则在这个方方向上的电电位降之和和应该等于于电位升之之和,回到到原来的出出发点时,该该点的电位位是不会发发生变化的的。即电路路中任意一一点的瞬时时电位具有有单值性的的结果。沿任一回路路循环方向向(顺时针针方向或逆逆时针方向向),回路路中各段电电压的代数数和恒等于于零。如果果规定电位位降取正号号,则电位位升就取负负号。九、叠加原原理对于线型电电
29、路,任何何一条支路路中的电流流,都可以以看成是由由电路中各各个电源(电电压电源或或电流电源源)分别作作用时,在在此支路中中所产生的的电流的代代数和。这这就是叠加加原理。所谓电路中中只有一个个电源单独独作用,就就是假设将将其余电源源均除去(将将各个理想想电压源短短接,即其其电动势为为零;将各各个理想电电源开路,即即其电流为为零),但但是它们的的内阻(如如果给出的的话)仍应应计及。用叠加原理理计算复杂杂电路,就就是把一个个多电源的的复杂电路路化为几个个单电源电电路来进行行计算。叠加原理不不仅可以用用来计算复复杂电路,而而且也是分分析与计算算线性问题题的普遍原原理。第六节 基本概念念1.电场:存在于
30、电电荷周围,对对电荷有作作用力的特特殊物质叫叫电场。2.电场强强度:电场场强度是用用来描述电电场强弱的的量。位于于电场中的的任何带电电体都会受受到电场力力的作用,这这个电场力力与它本身身所带的电电量成正比比,F/Q(F是电场力力,Q是带电体体的电荷量量)对于确确定的带电电体是一个个常数,是是一个确定定的比值,这这个比值就就是电荷在在该点的电电场强度,即E=F/Q。3.电流的的磁效应:电流流过过导体时,在在导体周围围产生磁场场的现象,称称为电流的的磁效应。它它的磁力线线方向由右右手定则来来确定。4.电磁感感应:当磁磁场发生变变化或导体体切割磁力力线运动时时,回路中中就有电动动势产生,这这个电动势
31、势叫感应电电动势;这这种现象就就叫做电磁磁感应现象象。5.自感现现象:线圈圈中也就是是螺形管中中由于自身身电流的变变化而产生生感应电动动势,这种种现象称为为线圈的自自感现象。6.互感现现象:由于于一个线圈圈的电流变变化而导致致另一个线线圈产生感感应电动势势的现象叫叫互感现象象。这是因因为线圈中中电流的变变化导致磁磁场发生变变化,而另另一个线圈圈因为受到到它的磁场场变化而产产生感应电电动势。7.集肤效效应:也叫叫趋肤效应应,是指导导体通过交交流电流时时,导体表表面处的电电流密度比比较大,内内部和中心心的电流密密度比较小小的现象。集肤效应的实质是减小了导体的有效截面积。8.电气设设备的额定定值:任
32、何何一个电气气设备,为为了安全可可靠地工作作,都必须须有一定的的电流、电电压和功率率的限制和和规定值。这这种规定值值就称为额额定值。9.电路的的三种工作作状态:根根据电源与与负载之间间连接方式式的不同,电电路有通路路、开路和和短路三种种不同的工工作状态。10.电功功率:单位位时间(t)内电流流(I)所做的的功(W)称为电电功率(P),即:P=W/t=EII,它的基基本单位是是瓦(W)。11.正弦弦量的三要要素及其含含义:正弦弦量的三要要素指的是是一个正弦弦量的幅值值、频率和和初相位。幅值指的是是正弦量的的最大瞬时时值。正弦弦量在任一一时刻的大大小称为瞬瞬时值,交交流电量在在变化过程程中会出现现
33、最大瞬时时值,我们们定义它为为幅值,用用大写字母母表示。正弦量的频频率是正弦弦量在单位位时间内重重复的次数数,在正弦弦表达式中中,我们一一般用角频频率来表示示。角频率率的不同之之处就是由由它们单位位时间所变变化的弧度度表示,这这样使得表表达式中与与初相位直直接对应,因因而显得更更简明。初相位在这这三要素中中也非常重重要,初相相位不同,所所体现的波波形位置就就不同。以以上这三个个要素对于于一个正弦弦波缺一不不可。12.正弦弦交流电的的有效值:在阻值相相同的两个个电阻元件件中分别通通入直流电电流和交流流电流,如如果在同样样的时间内内,二者产产生的热量量相等,则则称这个直直流值是交交流电流的的有效值
34、。结结果表明,有有效值是最最大值的1/,这个个结果我们们也可以用用微积分求求得。13.感抗抗:交流电电流流过电感元元件时,电电感元件对对交流电流流的限制能能力叫感抗抗。它的电电流滞后电电压/2。感抗与与频率和电电感成正比比,即式中为角频频率,为频频率,为电电感的值。由公式可以以看出,频频率越大,阻阻抗越大;电感越大大,阻抗也也越大。14.容抗抗:交流电电流通过电电容元件时时,电容元元件对交流流电流的限限制能力称称为容抗。它它的电压滞滞后电流/2,它的值值与频率和和电容量成成反比,即即式中为角频频率,为频频率,C为电容量量。由式可以看看出,频率率越高,容容抗值越小小;电容值值越大,容容抗值越小小
35、。15.交流流电的谐振振:用一定定的连接方方式将交流流电源、电电感线圈与与电容器组组合起来,在在一定的条条件下,电电路可能发发生电能与与磁能相互互交换的现现象,此时时,外施交交流电源仅仅供电阻上上的能量损损耗,不再再与电感线线圈或电容容器发生能能量转换,这这种现象就就称为电路路发生了谐谐振。16.中性性点位移:当星形连连接的负载载不对称时时,如果没没有中线或或中线的阻阻抗较大,就就会出现中中性点电压压,这样的的现象就叫叫做中性点点位移。17.用电电设备的效效率:由于于能量在转转换和传递递过程中不不可避免地地有各种损损耗,使输输出功率总总是小于输输入功率。为为了衡量能能力在转换换或传递的的过程中
36、的的损耗程度度,我们把把输出与输输入的功率率作个比较较,这个比比值也就是是用电设备备的效率。18.保护护接地:保保护接地多多用在三相相电源中性性点不接地地的供电系系统中。将将三相用电电设备的外外壳导线和和接地电阻阻相连就是保保护接地。19.保护护接零:在在动力和照照明共用的的低压三相相四线供电电制系统中中,电源中中点接地,这这时应采用用保护接零零,即把设设备的外壳壳导线和中中线相联。 20.基波波:周期为为的信号中中有大量正正弦波,其其频率分别别为Hz、Hz、Hz,称频率率为Hz的正弦波波为“基波”,频率为为Hz()的正弦弦波为n次“谐波”。21.功率率因数及提提高功率因因数的意义义:所谓功功
37、率因数是是指有功功功率与视在在功率的比比值。常用用表示。 提高功率因因数可以充充分发挥电电源的潜在在能力,同同时可以减减少线路上上的功率损损失和电压压损失,提提高用户电电压质量。22.电力力系统的稳稳定:电力力系统正常常运行时,原原动机供给给发电机的的功率总是是等于发电电机送给系系统供负荷荷消耗的功功率。当电电力系统受受到扰动,使使上述功率率平衡关系系受到破坏坏时,电力力系统应能能自动地恢恢复到原来来的运行状状态,或者者凭借控制制设备的作作用过渡到到新的功率率平衡状态态运行,即即所谓电力力系统稳定定。23.电力力系统的静静态稳定:电力系统统的静态稳稳定是指当当正常运行行的电力系系统受到很很小的
38、扰动动后,能自自动恢复到到原来运行行状态的能能力。所谓谓很小的扰扰动是指在在这种扰动动作用下系系统状态的的变化量很很小,如负负荷和电压压较小的变变化等。24.电力力系统得暂暂态稳定:暂态稳定定是指系统统受到较大大扰动下的的稳定,即即系统在某某种运行方方式下受到到大的扰动动,功率平平衡受到相相当大的波波动时,能能否过渡到到一种新的的运行状态态或者回到到原来的运运行状态,继继续保持同同步的能力力。这种较较大的扰动动一般变化化剧烈,常常常伴有系系统网络结结构和参数数的变化,主主要是指系系统中电气气元件的切切除或投入入,例如发发电机、变变压器、线线路、负荷荷的切除或或投入以及及各种形式式的短路或或断路
39、故障障等。25.负荷荷调节效应应:当频率率下降时,负负荷吸取的的有功功率率随着下降降;当频率率升高时,负负荷吸取的的有功功率率随着增高高。这种负负荷有功功功率随频率率变化的现现象称为负负荷调节效效应。26.串联联谐振:串串联谐振是是指在电阻阻、电感和和电容的串串联电路中中,出现电电路的端电电压和电路路总电流同同相位的现现象。27.并联联谐振:并并联谐振是是指在电感感线圈和电电容并联的的电路中,出出现并联电电路的端电电压与电路路总电流同同相的现象象。28.过电电压:在电电力系统中中,各种电电压等级的的输配电线线路、发电电机、变压压器以及开开关设备等等,在正常常运行状态态下,只承承受额定电电压的作
40、用用。但在异异常情况下下,由于某某种原因造造成上述电电气设备主主绝缘或匝匝间绝缘上上的电压远远远超过额额定电压,虽虽然时间很很短(从几几微秒到几几十微秒),但但电压升高高的数值可可能很大,如如没有防护护措施或设设备本身绝绝缘水平较较低时,设设备绝缘将将被击穿,使使系统的正正常运行遭遭到破坏。一一般将这种种对设备绝绝缘有危害害的电压升升高称为过过电压。过电压的类类型:过电电压分为外外部过电压压(又叫大大气过电压压)和内部部过电压两两种类型。其其中,外部部过电压有有分为直接接雷电过电电压和雷电电感应过电电压两类,内内部过电压压又分为操操作过电压压和谐振过过电压等。29.操作作过电压:操作过电电压通
41、常是是指操作、故故障时过渡渡过程中出出现的持续续时间较短短的过电压压。30.谐振振过电压:谐振过电电压是指在在某些情况况下,操作作(正常或或故障后的的操作)后后形成的回回路的自振振荡频率与与电源的频频率相等或或接近时,发发生谐振现现象,而且且持续时间间较长,波波形由周期期性重复的的过电压。31.铁磁磁谐振过电电压:铁磁谐振过电电压是指磁磁性元件的的非线性特特性引起共共振时出现现的过电压压。例如,在在铁心线圈圈与线性电电容器串联联或并联的的电路中,调调节线性电电容、电源源频率或电电源电压(在在串联时)或或电流(在在并联时)的的大小,都都可达到共共振而引起起过电压。32.主保保护:能满满足系统稳稳
42、定及设备备安全要求求,以最快快时间有选选择性地切切除被保护护设备或线线路故障的的保护。33.后备备保护:主主保护或断断路器拒动动时,能够够切除故障障的保护。34.系统统的最大运运行方式:指在被保保护对象末末端短路时时,系统的的等值阻抗抗最小时通通过保护装装置的短路路电流。35.系统统的最小运运行方式:指在被保保护对象末末端短路时时,系统的的等值阻抗抗最大时通通过保护装装置的短路路电流。36.线性性电阻:所所谓线性电电阻是指电电阻值不随随电压、电电流的变化化而变化的的电阻。线线性电阻的的阻值是一一个常数,其其伏安特性性是一条直直线。线性性电阻上的的电压与电电流的关系系服从欧姆姆定律。严严格地说,
43、线线性电阻和和电路是不不存在的,因因为任何电电阻元件的的电阻值都都不可能是是恒定不变变的,只不不过是变化化大小不同同而已。37.非线线性电阻:所谓非线线性电阻是是指电阻值值随电压、电电流的变化化而变化的的电阻。非非线性电阻阻的伏安特特性是一条条曲线,其其电阻值不不是常数,也也就是不能能用欧姆定定律来直接接计算,而而要根据伏伏安特性用用作图法来来求解。38.静电电感应:将将一个不带带电的物体体靠近带电电物体时,会会使不带电电物体出现现带电现象象。如果带带电物体所所带的是正正电荷,则则不带电物物体靠近带带电物体的的一面带负负电,另一一面带正电电。一旦移移走带电物物体后,不不带电物体体将恢复到到不带
44、电状状态。这种种现象称为为静电感应应。39.静电电屏蔽:所所谓静电屏屏蔽是指为为了防止静静电感应而而用金属罩罩将导体罩罩起来以隔隔开静电感感应的作用用。40涡流流损耗:当当穿过大块块导体的磁磁通发生变变化时,在在其中产生生感应电动动势。由于于大块导体体可自成闭闭合回路,因因而在感生生电动势的的作用下就就产生感生生电流,这这个电流就就叫涡流。涡涡流所造成成的发热损损失就叫涡涡流损耗。为为了减小涡涡流损耗,电电气设备的的铁心常用用互相绝缘缘的0.335mm或或0.5mmm厚的硅硅钢片叠成成。41.磁滞滞损耗:在在交流电产产生的磁场场中,磁场场强度的方方向和大小小都不断地地变化,铁铁心被反复复磁化和
45、去去磁。铁心心在被磁化化和去磁的的过程中,有有磁滞现象象,外磁场场不断地驱驱使磁畴转转向时,为为了克服磁磁畴间的阻阻碍作用就就需要消耗耗能量。这这种能量的的损耗就叫叫磁滞损耗耗。为了减减少磁滞损损耗,应选选用磁滞回回线狭长的的磁性材料料(如硅钢钢片)制造造铁心。42.铁心心损耗:铁铁心损耗是是指交流铁铁心线圈中中的涡流损损耗和磁滞滞损耗之和和。43.同极极性端:同同极性端也也称同名端端。是这样样规定的:当两个线线圈中的相相应端子通通以同一方方向的电流流时,如另另一线圈在在本线圈中中所产生的的互感磁通通和本线圈圈的自感磁磁通方向相相同时,则则此两个线线圈的相应应端子即为为同极性端端。44.相电电
46、压、线电电压:三相相绕组连接接的电路中中,绕组的的始端与末末端之间的的电压叫相相电压。绕绕组始端与与始端之间间的电压叫叫线电压。线线电压的大大小为相电电压的倍。45.相电电流、线电电流:各相相负荷中的的电流叫相相电流。各各端线中流流过的电流流叫线电流流。46.正序序分量、负负序分量、零零序分量:任何一组组不对称三三相系统得得分量,都都能分解为为相序各不不相同的三三组对称三三相系统的的相量,这这三组对称称相量就称称为对称分分量。三组组对称分量量分别为:(1)正序序分量:各相量的的绝对值相相等,相互互间的相位位差,相序序与系统正正常运行时时的相序相相反。 (2)负序分分量:各相量的的绝对值相相等,
47、相互互间的相位位差,相序序与系统正正常运行时时的相序相相反。 (3)零序分分量:各相量的的绝对值相相等,方向向相同,即即互相间的的相位差为为。第二章 电气测量量第一节 电工仪表表种类按工作原理理分:磁电电式(多用用于携带式式电压表、电电流表) 电磁式(用用作配电柜柜电压表、电电流表等) 电动式(用用于功率表表、功率因因数表等) 感应式(用用于计量交交流电能)按精确度等等级分:0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5、4.0等七级按测量方法法分:直读读式和比较较式按读数方式式分:指针针式、光标标式、数字字式等按安装方式式分:携带带式和固定定安装式符号意义符号意义磁电式仪表表1.5精度等级11.5级电磁式仪表表外磁场防护护等级级电动式仪表表2耐压试验22KV磁电比率仪仪表水平放置使使用整流磁电式式仪表垂直安装使使