电工基础知识一课件.ppt

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1、P1,目 录,一、直流电路二、磁场及电磁感应三、单相正弦交流电路四、三相交流电路,P2,一、直流电路,（一）基本概念（二）欧姆定律,P3,1、电流,大小：用电流强度（I）来衡量。,单位：安培（A）,千安（kA）、毫安（mA）,1kA1000A1000mA1A,P4,2、电位,电场力搬运单位正电荷从电场中的a点移动到参考点o所作的功。,用字母表示。a点的电位用a表示。,参考点的电位规定为零，通常以大地作为参考点。o0,P5,电场中a、b两点间的电位差。,用U表示。,Uabab,单位：伏特（V）,方向：由高电位指向低电位。,Uab,3、电压,P6,4、电动势,电源力将单位正电荷由电源负极移动到正极

2、所做的功。,用E表示。,单位：伏特（V）,方向：由低电位指向高电位。,P7,电动势和电压的区别,物理意义不同；,两者方向不同；,存在的位置不同。,P8,5、电阻,衡量导体对电流的阻碍作用的物理量；,用字母R来表示。,单位：欧姆（）。,千欧（k）兆欧（M）,P9,6、功率,定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。符号：P单位：瓦特（W）其他常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）1kW103W1MW103kW106W表达式：,P10,（二）欧姆定律,流过导体的电流强度与这段导体两端电压成正比，与这段导体的电阻成反比。,部分电路欧姆定律,P11,2、全电路欧姆定律,电路中的电流强度与电源的电动势成正

3、比，与电路中的内电阻和外电阻之和成反比。,P12,二、磁场及电磁感应,（一）电流的磁场（二）磁通与磁感应强度（三）磁场对通电导体的作用（四）电磁感应,P13,（一）电流的磁场,磁体周围存在的磁力作用的空间称作磁场。,磁的基本性质,P14,直线电流的磁场,电流的磁效应,电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应。,安培定则（右手螺旋定则）,P15,环形电流产生的磁场,P16,（二）磁通与磁感应强度,通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通。,磁 通,S,符号：,单位：韦伯(Wb)，简称韦。,P17,垂直通过单位面积的磁力线的数目，叫做该点的磁感应强度。符号：B,磁感

4、应强度,1m2,磁通：韦伯（W）,面积：平方米（m2）,方向：该点磁力线的切线方向。,磁感应强度：特斯拉（T）,P18,通电导线在磁场中所受到的力叫做电磁力或电动力。,（三）磁场对通电导体的作用,电磁力,I,l,F=BIlsin,单位：牛顿（N）,=90，F最大,=0，F为0,P19,电磁力的方向左手定则,N,S,N,左手掌心迎向磁力线，使磁力线垂直穿过掌心，伸直的四指与导线中电流方向一致，则与四指成直角的大拇指所指的方向就是导线受力的方向。,P20,（四）电磁感应,N,直导体,导体切割磁力线，导体中有电动势产生。,P21,线 圈,线圈中的磁通发生变化，线圈中有感应电动势产生。,P22,由于磁

5、通发生变化，而在导体或线圈中产生感应电动势的现象。,电磁感应,N,P23,法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势的大小与穿过同一线圈的磁通变化率（即变化快慢）成正比。,判断感应电动势的大小,P24,eBlvsin,直导线切割磁力线产生的感应电动势的大小,磁感应强度，特斯拉（T）,导体有效长度，米（m）,导体在磁场中的运动速度，米/秒（m/s）,导体运动方向与磁力线的夹角。,P25,例题：,如图所示，长度为50厘米的直导体，放在磁感应强度为1.2特斯拉的均匀磁场中，并与磁力线垂直，现以2米/秒的速度与磁力线成60角的方向做匀速运动。求导体中的感应电动势的大小？,解：,=1.20.52sin 60,

6、e=Blvsin,=1.04（V）,P26,(感应电动势方向的判断方法）：感应电流的磁通总是反抗原有磁通的变化。,楞次定律,判断感应电动势的方向,P27,1、确定原磁通方向和变化趋势；,2、根据楞次定律确定感生磁通的方向：原有磁通增加，方向相反；原有磁通减少，方向相同。,3、根据安培定则（右手螺旋定则）判断线圈感应电动势或感应电流的方向。,P28,三、单相正弦交流电路,（一）概述（二）周期、频率与角频率（三）相位与相位差（四）感抗、容抗、阻抗三角形（五）交流电路的功率和功率因数（功率三角形）,P29,（一）概述,凡大小和方向都随时间变化的电压和电流，称为交流电压和交流电流。交流电流、交流电压、

7、交流电动势统称为交流电。,交流电,用字母“AC”或符号“”表示。,P30,正弦交流电,波形按正弦规律变化的交流电。,中性面,P31,eEmsint,P32,（二）周期、频率、角频率,周 期,交流电每循环一次所需要的时间叫周期。周期用符号T来表示，单位是秒（s）。,P33,频 率,频率是指一秒钟内交流电重复变化的次数，用字母 f 表示，单位是赫兹，简称赫（Hz）。,1s,f2Hz,T0.5s,P34,角频率,表示交流电每秒钟内变化的角度。,单位是弧度/秒。,用字母表示。,t，/t,P35,（三）最大值、有效值、平均值,eEmsint,0,e,t,最大的瞬时值。也称为振幅或峰值。用Em、Im、Um

8、来表示。,最大值,P36,交流电的有效值就是与其热效应相等的直流电流的量值。,有效值,用E、I、U来表示。,P37,交流电在半个周期内的平均值等于与其在相同时间内，通过电路横截面的电荷量相等的电流值。,用Eav、Iav、Uav来表示。,平均值,P38,（四）相位与相位差,相 位,当t0时，角度等于1，则1称为初相。,eEmsint,eEmsin（t1）,（t1）叫做该交流电的相位。,初 相,P39,相位差,两个同频率交流电的相位之差。用来表示。,=(t+1)-(t2)=1-2,相位差等于初相之差。,P40,交流电的三要素,eEmsint 1,最大值,频率,初相,P41,（五）纯电阻正弦交流电路

9、,R,电流与电压的关系,0,u,t,i,相位相同。,频率相同。,P42,0,u,t,i,p,电路的功率,pui,任一时刻电阻都从电源取用功率，起负载作用。,一个周期内，取用功率的平均值。用P表示。,有功功率,P43,（六）纯电感正弦交流电路,不含电阻的理想线圈。,电感元件,衡量线圈产生自感电动势的能力的物理量。用L表示。,电 感,单位：亨利（H）。常用单位：毫亨（mH），微亨（H）,P44,0,t,i,电流与电压的关系,频率相同,电压超前电流相位90,iImsint,uUmsin(t+90),u,P45,衡量电感线圈对交流电流阻碍作用的物理量。用xL表示。,单位：欧姆（）,感 抗,P46,电感

10、与电源只进行能量的周期性交换，在一个周期内的平均功率P为零。,瞬时功率的最大值用来衡量能量交换的规模。,无功功率,电路的功率,0,t,i,u,符号：QL,单位：乏尔（var）,P47,（七）纯电容正弦交流电路,C,衡量电容器容纳电荷本领大小的物理量,电 容,单位：法拉（F）。常用单位：微法（F）皮法（pF）,1F106pF,P48,0,t,i,频率相同,iImsin(t+90),uUmsint,u,电流与电压的关系,电压滞后电流相位90,P49,衡量电容器对交流电流阻碍作用的物理量。用xC表示。,单位：欧姆（）,容 抗,P50,电容与电源只进行能量的周期性交换，在一个周期内的平均功率P为零。,

11、瞬时功率的最大值用来衡量能量交换的规模。,无功功率,符号：QC,单位：乏尔（var）,电路的功率,0,t,i,u,P51,阻抗是电路总电压与电流有效值的比值，表示了电路中所有元件对电流的阻碍作用。,（八）阻抗三角形,阻 抗,单位：欧姆。,符号：Z,P52,电阻电感串联电路,Z,R,xL,P53,电阻电容串联电路,Z,R,xC,P54,电阻、电感、电容串联电路,Z,R,xL-xC,x:电抗,P55,交流电路中，电路端电压和电流有效值的乘积称为视在功率。用S表示。,（九）功率和功率因数,视在功率,单位：伏安（VA）,P56,功率因数,cos=P/S,有功功率与视在功率的比值,功率因数角,又称功率因数角，是电路总电压与电流的相位差。,P57,四、三相交流电路,产 生,A,X,Z,B,C,Y,120,120,120,t,e,0,eA,eB,eC,P58,120,120,120,t,e,0,表示法,相 序,三相电动势达到最大值的先后次序。,eAeBeC的相序称为正序。,eA,eB,eC,P59,对称三相电源,由三个频率相同，最大值相等，相位互差120的对称正弦交流电动势所组成的电源。,对称三相负载,各相阻抗相同的三相负载称为对称三相负载。,P60,复习,一、直流电路二、磁场及电磁感应三、单相正弦交流电路四、三相交流电路,P61,再见,