電工基礎(chǔ)基本知識.doc

諾基亞諧波濾波器與無功功率補償產(chǎn)品知識培訓(xùn)-電工基礎(chǔ)知識歐姆定律在同一電路中，導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比,這就是歐姆定律。表達式 I=U/R 單位： 歐姆交流電交流電是大小和方向都隨時間變化的一種電。是按正弦曲線變化的， 交流電的頻率一般是50赫茲,即每秒變化50次.直流電則不是按正弦曲線變化的.沒有頻率的變化. 交流電與直流電最直觀的區(qū)別是方向變不變；直流電的電流方向是不隨時間變化的，但大小可能變化。交流電的方向在一個周期內(nèi)是變化的。頻率對頻率的定義單位時間內(nèi)完成振動的次數(shù)，是描述振動物體往復(fù)運動頻繁程度的量，常用符號f表示，單位為秒-1。交變電流在單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做電流的頻率。物理學(xué)上的定義： 物質(zhì)在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率，常用f表示。我們使用的電是一種正弦交流電，其頻率是50Hz,也就是它一秒鐘內(nèi)做了50次周期性變化。視在功率電力變壓器是用視在功率表示其容量，輸入的總的電壓與電流的有效值的乘積稱為視在功率，單位為伏安VA。通常用S表示。有功功率在交流電路中，電源在一個周期內(nèi)發(fā)出瞬時功率的平均值(或負載所消耗的功率)，稱為有功功率。 通常用P 表示，單位為W 無功功率在具有電感或電容的電路中，在每半個周期內(nèi)，把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來，然后，又把貯存的磁場（或電場）能量再返回給電源，只是進行這種能量的交換，并沒有真正消耗能量，我們把這個交換的功率值，稱為 無功功率。通常用Q表示，單位為Var 有功功率、無功功率、視在功率三者之間的關(guān)系P = U I cos S = U I S = 功率因數(shù)定義有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù)，在正弦電路中，功率因數(shù)是由電壓和電流的相位角差的余弦，在這種情況下，功率因數(shù)用COS表示。COS=P/S功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大， 從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準要求。電容所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電，當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。電容的結(jié)構(gòu)主要由兩塊正負電極板和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成。 電感 其實，電感通俗一點一般就是指螺線圈，他在通過變化的電流時，會產(chǎn)生一些與一般的導(dǎo)線不同的效應(yīng)，電感只能對非穩(wěn)恒電流起作用，它的特點兩端電壓正比于通過他的電流的瞬時變化率（導(dǎo)數(shù)），比例系數(shù)就是它的“自感” 電感起作用的原因是它在通過非穩(wěn)恒電流時產(chǎn)生變化的磁場，而這個磁場又會反過來影響電流，所以，這么說來，任何一個導(dǎo)體，只要它通過非穩(wěn)恒電流，就會產(chǎn)生變化的磁場，就會反過來影響電流，所以任何導(dǎo)體都會有自感現(xiàn)象產(chǎn)生電抗器電抗器也叫電感器，一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場不強，因此實際的電抗器是指導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱空心電抗器；有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學(xué)的歸類是感抗器（電感器）和容抗器（電容器）統(tǒng)稱為電抗器，然而由于過去先有了電感器，并且被稱謂電抗器，所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。容抗將電容器接入交流電路中時，由于電容器的不斷充電、放電，所以電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用，物理學(xué)上把這種阻礙作用稱為容抗，用字母Xc表示。如果容抗用XC表示，電容用C表示，頻率用f表示，那么XC12fC容抗的單位是歐姆。知道了交流電的頻率f和電容C，就可以用上式把容抗計算出來。感抗交流電也可以通過線圈，但是線圈的電感對交流電有阻礙作用，這個阻礙叫做感抗。交流電越難以通過線圈，說明電感量越大，電感的阻礙作用就越大；交流電的頻率高，也難以通過線圈，電感的阻礙作用也大。實驗證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用XL表示，電感用L表示，頻率用f表示，那么XL 2fL感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f和線圈的電感L，就可以用上式把感抗計算出來。相電流 線電流 它們之間的關(guān)系在星形接線的繞組中，相電流和線電流是同一電流，它們大小相等。在三角形接線的繞組中，相電流是指流經(jīng)負載的電流，而線電流是指流經(jīng)線路的電流，線電流是相電流的根3倍。阻抗定義 在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡單相加。阻抗的單位是歐。在直流電中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值的大小差異而已。電阻很小的物質(zhì)稱作良導(dǎo)體，如金屬等；電阻極大的物質(zhì)稱作絕緣體，如木頭和塑料等。還有一種介于兩者之間的導(dǎo)體叫做半導(dǎo)體，而超導(dǎo)體則是一種電阻值幾近于零的物質(zhì)。但是在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會阻礙電流以外，電容及電感也會阻礙電流的流動，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。XL=2 f L XC=1/2 f C電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡稱容抗及感抗。它們的計量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題，具有向量上的關(guān)系式，因此才會說：阻抗是電阻與電抗在向量上的和。對于一個具體電路，阻抗不是不變的，而是隨著頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中，電路的阻抗一般來說比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。 在電感和電容并聯(lián)電路中，諧振的時候阻抗增加到最大值，這和串聯(lián)電路相反。串聯(lián)諧振-電壓諧振在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗Xc與感抗XL相等時，即XcXL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z=R+XC+(-XL)=R,電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。 危害性 發(fā)生諧振時，由于感抗和容抗相等，所以電感和電容兩端的電壓有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此這兩個電壓是相互抵消的。在電容或電感上的電壓有效值為：UL=UCXLI0=0LIO=0LU/R。式中0L/R稱為諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q，它代表電壓比。即UC/U或UL/U。 品質(zhì)因數(shù)是衡量諧振電路特性的一個重要參數(shù)。如電路中電抗越大，電阻越小，則品質(zhì)因數(shù)越高。因此電容或電感上的電壓值將比外加電壓大的多。一般電感、電容諧振電路的品質(zhì)因數(shù)可達幾十甚至幾百。所以串聯(lián)諧振又叫電壓諧振。在電力系統(tǒng)中，串聯(lián)諧振將會產(chǎn)生高出電網(wǎng)額定電壓數(shù)倍的過電壓，對電力設(shè)備的安全造成很大危害。并聯(lián)諧振- 電流諧振在電感和電容并聯(lián)的電路中，當(dāng)電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位，即電源電能全部為電阻消耗，成為電阻電路時，叫作并聯(lián)諧振。 并