電工學基礎知識課件

學習內(nèi)容任務三：三相交流電路任務一：電路基本概念和基本定律任務二：單相正弦交流電路任務四：磁路與磁性材料項目一：電工學基礎知識學習任務三：三相交流電路任務一：電路基本概念和基本定律任務二任務一：

電路基本概念與基本定律依據(jù)基本概念基本元件基本定律基礎前提1.1電路基本概念任務一：電路基本概念與基本定律依據(jù)基本概念基本元件基本定律1、電路及其功能電路

由電工、電子器件或設備根據(jù)功能需要，按照某種特定方式連接而成的電流的通路手電筒電路

電池提供電能稱電源燈泡取用電能稱負載

導線和開關稱中間環(huán)節(jié)，連接電源與負載，起分配與控制電能的作用

一、電路及電路模型1、電路及其功能電路由電工、電子器件或設備根據(jù)功能需要，按電路功能

照明電路和動力電路，習慣上常稱為“強電”電路電話線路和計算機線路等，習慣上也常稱為“弱電”電路。電能的傳輸、分配和轉換

電信號的傳遞和處理

電路功能照明電路和動力電路，習慣上常稱為“強電”電路電話線2、電路模型理想元件組成的電路

理想元件是指忽略了實際電氣元件的次要因素，突出主要因素，并將它抽象為只含一種參數(shù)的元件模型

實體電路電路模型2、電路模型理想元件組成的電路理想元件是指忽略了實際電氣元3、電路工作狀態(tài)通路

（有載狀態(tài)）開路（空載狀態(tài)）短路電路閉合，燈泡發(fā)亮

電路斷開，燈泡不亮

導線直接將電源兩端連在一起，此時電源處于短路狀態(tài)

3、電路工作狀態(tài)通路（有載狀態(tài)）開路（空載狀態(tài)）短路電路閉二、電壓、電流及其參考方向1、電流及其參考方向*

電流

電源作用下電荷有規(guī)則運動時形成電流也是用來衡量電流強弱的物理量?！半娏鳌辈粌H代表一種物理現(xiàn)象，也代表一個物理量。直流電流（DC）簡稱直流，I表示交流電流（AC）簡稱交流，i表示電流大小和方向不隨時間變化

電流大小和方向均隨時間變化

*

電流單位二、電壓、電流及其參考方向1、電流及其參考方向*電流電源*

電流實際方向

習慣規(guī)定為正電荷運動方向

*

電流參考方向

假定，用帶有箭頭的線段表示

帶箭頭的實線段為電流參考方向，虛線段為電流實際方向

簡單的直流電路，電流實際方向是由電源的正極性端流出的。但在分析復雜的直流電流時，對于某條支路電流的實際方向往往難于判斷；在分析交流電路中由于電流的方向是隨時間變化的，所以它的實際方向就不能確定參考方向選定后，電流就有了正值和負值之分了，電流的正負符號就反應了電流實際方向。如果為正表示電流的真實方向與參考方法一致，為負表示電流的真實方向與參考方向相反。*電流實際方向習慣規(guī)定為正電荷運動方向*電流參考方向2、電壓及其參考方向*

電壓

電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因

a、b兩點的電壓等于其兩點間的電位差

電路中某點電位在數(shù)值上等于該點與參考點之間的電壓電位參考點（零電位點）

參考點選取

大地接地裝置相連的機殼電子設備的公共連接點2、電壓及其參考方向*電壓電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因*

電壓實際方向

規(guī)定為高電位指向低電位，即電位降的方向*

電壓單位

*

電壓參考方向

“＋”、“－”極性符號表示

極性為“＋”稱為高電位

極性為“—”稱為低電位

有用箭頭表示，箭頭的方向為高電位端指向低電位端電壓的實際方向與參考方向一致時，電壓為正值。*電壓實際方向規(guī)定為高電位指向低電位，即電位降的方向*3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致，即電流從電壓“＋”極性的一端流入，并從電壓“－”極性的一端流出3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致三、電路中功率3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致，即電流從電壓“＋”極性的一端流入，并從電壓“－”極性的一端流出在電工學中，電功率簡稱功率功率的單位為W（瓦）。在電力系統(tǒng)中，常用kW（千瓦）或MW（兆瓦）為功率單位，弱電工程中，常用mW（毫瓦）*

電功率

三、電路中功率3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參關聯(lián)參考方向*

元件吸收功率計算

非關聯(lián)參考方向*

功率正負區(qū)分元件的性質(zhì)，或是電源，或是負載

p﹥0，元件吸收功率，具有負載特性，用于消耗電能

P＜0，元件發(fā)出功率，具有電源特性，用于提供電能

關聯(lián)參考方向*元件吸收功率計算非關聯(lián)參考方向*功率*

設備額定值

在給定工作條件下保證電器設備安全運行而規(guī)定的容許值如額定電壓、額定電流和額定功率

一盞白熾燈上標有220V、60W，表示這盞燈的額定電壓為220V，額定功率為60W。滿載工作狀態(tài)電氣設備的電流等于額定電流輕載工作狀態(tài)過載工作狀態(tài)電氣設備的電流小于額定電流電氣設備的電流大于額定電流*設備額定值在給定工作條件下保證電器設備安全運行而規(guī)定的試計算各元件的功率，并說明是發(fā)出功率還是吸收功率。元件吸收功率

元件吸收功率

元件發(fā)出功率

試計算各元件的功率，并說明是發(fā)出功率還是吸收功率。元件吸收功1.2電路基本元件一、電阻元件1、電阻元件的歐姆定律一個電氣元件能夠將電能轉化為熱能消耗掉，那么它的理想電路模型就可抽象為電阻元件，如白熾燈、電爐等的基本特性都可抽象為電阻元件1.2電路基本元件一、電阻元件1、電阻元件的歐姆定律一個2、電阻元件的串聯(lián)特點

①各電阻按首尾順序相連；②各電阻中通過同一電流

③兩個電阻串聯(lián)時的分壓公式④等效電阻（總電阻）等于各電阻之和

2、電阻元件的串聯(lián)特點①各電阻按首尾順序相連；②各電阻中通2、電阻元件的并聯(lián)特點

①各電阻連接在兩個公共的節(jié)點之間；②各電阻兩端電壓相同；③兩電阻并聯(lián)時的分流公式④等效電阻（總電阻）的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和

2、電阻元件的并聯(lián)特點①各電阻連接在兩個公共的節(jié)點之間；②二、電容元件電流電壓關系能夠存儲電場能量u恒定（如直流），則i=0，電容相當于開路

電壓變化時才有電流這種性質(zhì),稱為電容的動態(tài)性質(zhì),電容元件又被稱為動態(tài)元件。關聯(lián)參考方向二、電容元件電流電壓關系能夠存儲電場能量u恒定（如直流），三、電感元件電流電壓關系能夠存儲磁場能量i恒定（如直流），則u=0，電感相當于短路

電流變化時才有電壓這種性質(zhì),稱為電感的動態(tài)性質(zhì),電感元件又被稱為動態(tài)元件。關聯(lián)參考方向三、電感元件電流電壓關系能夠存儲磁場能量i恒定（如直流），四、電源元件1、電壓源理想電源端電壓

恒定值時，稱為穩(wěn)壓源。電流流過電壓源，是從低電位流向高電位，則電壓源向外提供電能電流流過電壓源，是從高電位流向低電位，則電壓源吸收電能，如電池充電四、電源元件1、電壓源理想電源端電壓恒定值時，稱為穩(wěn)壓源。2、電流源理想電源輸出電流

恒定值時，稱為恒流源。非關聯(lián)參考方向

當p＜

0時，電流源向外電路提供功率，電流源起電源的作用。反之，電流源向外電路吸收功率，電流源是作為負載用。2、電流源理想電源輸出電流恒定值時，稱為恒流源。非關聯(lián)參考計算電壓源的功率并分析其工作狀態(tài)電流從電壓源負端流入，電壓源向外提供功率

流過電壓源電流為1A，從電壓源的正端流入，電壓源處于負載狀態(tài)吸收功率的功率計算電壓源的功率并分析其工作狀態(tài)電流從電壓源負端流入，電壓1.3電路基本定律幾個基本概念支路

電路中每一分支稱為支路含有電源元件的支路稱為有源支路，不含電源元件的支路稱為無源支路。支路中流過的電流稱為支路電流

共有3條支路，3個支路電流1.3電路基本定律幾個基本概念支路電路中每一分支稱為支節(jié)點

3條或3條以上支路的連接點有2個節(jié)點，節(jié)點a和節(jié)點c回路

電路中任意閉合路徑3個回路（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）網(wǎng)孔

內(nèi)部不另含支路的回路2個網(wǎng)孔（Ⅰ和Ⅱ）節(jié)點3條或3條以上支路的連接點有2個節(jié)點，節(jié)點a和節(jié)點c一、基爾霍夫電流定律（KCL）

對于電路中任意節(jié)點，流入節(jié)點電流之和恒等于流出該節(jié)點電流之和

節(jié)點a節(jié)點各支路電流的代數(shù)和恒等于零規(guī)定流入節(jié)點電流取“＋”，則流出節(jié)點電流相應取“－”。（節(jié)點電流方程）一、基爾霍夫電流定律（KCL）對于電路中任意節(jié)點，流入節(jié)點推廣：“廣義節(jié)點”即包含部分電路的任意閉合面閉合面（虛線表示），有3條支路與閉合面內(nèi)的電路相連接流入閉合面的電流等于流出閉合面的電流推廣：“廣義節(jié)點”即包含部分電路的任意閉合面閉合面（虛線表二、基爾霍夫壓定律（KVL）

從電路的某點出發(fā)，沿回路繞行一周，各部分電壓降的總和恒等于各部分電壓升的總和

回路Ⅰ繞行方向（虛線箭頭）:順時針方向U1、U2、U3沿回路Ⅰ（順時針方向）電位降;US1、Us2、沿回路Ⅰ（順時針方向）電位升

（回路電壓方程）二、基爾霍夫壓定律（KVL）從電路的某點出發(fā)，沿回路繞行一任意一回路繞行一周，所有元件電壓的代數(shù)和恒等于零規(guī)定電位升取“＋”，則電位降相應取“－”。任意一回路繞行一周，所有元件電壓的代數(shù)和恒等于零規(guī)定電位升電阻和電壓源構成的回路流過電阻的電流參考方向與回路繞行方向一致，電阻電壓iK

RK前取“＋”；電壓源電壓參考方向與回路繞行方向一致，電壓源電壓uSK前取“－”。電阻和電壓源構成的回路流過電阻的電流參考方向與回路繞行方向設想一個閉合回路——回路繞行方向（虛線所示）推廣：“廣義回路”（假想閉合回路）開口電壓Uab?設想一個閉合回路——回路繞行方向（虛線所示）推廣：“廣義回路電流I和電壓Uab？(1)電流I的方向作為回路的繞行方向(2)以a、b右側電路為廣義回路電流I和電壓Uab？(1)電流I的方向作為回路的繞行三、基爾霍夫壓定律基本應用

電路分析和計算的重要依據(jù)，基本應用——支路電流法支路電流法以各支路電流為未知量，應用KCL和KVL分別對獨立節(jié)點和獨立回路（網(wǎng)孔）列出相應的方程，從而求解各支路電路的方法①在電路圖中標出各支路電流和網(wǎng)孔回路的繞行方向②根據(jù)KCL列出節(jié)點電流方程③根據(jù)KVL列出回路電壓方程。④聯(lián)解方程組，求得各支路電流n個節(jié)點，列（n-1）個獨立的節(jié)點電流方程b條支路，列（b-n+1）個獨立的回路電壓方程三、基爾霍夫壓定律基本應用電路分析和計算的重要依據(jù)，基本用支路電流法求電路中支路電流支路數(shù)b=3，節(jié)點數(shù)n=2（1）支路電流的參考方向和網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ繞行方向

（2）選節(jié)點a作為獨立節(jié)點，列節(jié)點電流方程用支路電流法求電路中支路電流支路數(shù)b=3，節(jié)點數(shù)n=2（（3）選網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ為獨立回路，列回路電壓方程

網(wǎng)孔Ⅰ：

網(wǎng)孔Ⅱ：

（4）解方程組求支路電流（3）選網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ為獨立回路，列回路電壓方程網(wǎng)孔Ⅰ：網(wǎng)孔任務二：單相正弦交流電流正弦交流電路是指含有正弦交流電源的電路2.1正弦交流電基本概念正弦交流電簡稱為交流電，即電流和電壓隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化。凡按正弦規(guī)律變化的電流、電壓等統(tǒng)稱為正弦量。一、正弦量的三要素正弦電流正弦量的三要素

幅值角頻率

初相任務二：單相正弦交流電流正弦交流電路是指含有正弦交流電源的電1.周期與頻率*

周期每秒內(nèi)變化的次數(shù)正弦量變化一次所需的時間*

頻率用T表示，單位為秒（S）用f表示，單位為赫茲（Hz）我國電力系統(tǒng)交流電的標準頻率（又稱工頻）為50Hz。有些國家如日本、美國等采用60Hz1.周期與頻率*周期每秒內(nèi)變化的次數(shù)正弦量變化一正弦量每秒變化的弧度數(shù)*

角頻率用ω表示，單位為弧度/秒（rad/s）*瞬時值

正弦量在任意時刻的數(shù)值小寫字母表示，如i、u*幅值（最大值）

瞬時值中最大的數(shù)值大寫字母，小寫小標表示，如Im、Um2.幅值與有效值正弦量每秒變化的弧度數(shù)*角頻率用ω表示，單位為弧度*有效值（均方根值）大寫字母表示，如I、U有效值與最大值的關系注意電壓高低和電流大小是交流電表測得的電壓和電流的數(shù)值

交流電壓220V，指的是有效值

瞬時值最大值角頻率相位初相位3.初相位*有效值（均方根值）大寫字母表示，如I、U有效值與最大值幅值角頻率初相有效值頻率周期幅值角頻率初相有效值頻率周期相位差

初相之差比較兩個同頻率正弦量相位關系兩個同頻率正弦量相位之差相位差﹥0u超前于i一個角度

﹤0u滯后于i一個角度

u、i同相u、i反相相位差初相之差比較兩個同頻率正弦量相位關系兩個同頻率正弦i1

超前

i260。或i2滯后i1二、正弦量的相量表示相位差并指出它們的相位關系1.復數(shù)實部虛部虛數(shù)單位代數(shù)式

*

復數(shù)表示i1超前i260?；騣2滯后i1二、正弦量的相量表示abAθ+1+j0復平面上的矢量表示

復數(shù)的模

復數(shù)的幅角

三角函數(shù)式

極坐標式特例abAθ+1+j0復平面上的矢量表示復數(shù)的模復數(shù)的幅角*

復數(shù)運算復數(shù)的加、減運算用代數(shù)式復數(shù)的乘、除運算兩復數(shù)相乘，模相乘，幅角相加兩復數(shù)相除，模相除，幅角相減用代數(shù)式，其實部與實部相加（減），虛部與虛部相加（減）

用極坐標式*復數(shù)運算復數(shù)的加、減運算用代數(shù)式復數(shù)的乘、除運算2.正弦量的相量表示

正弦量可用復數(shù)來表示大寫字母上“?”表示正弦量的復數(shù)稱為相量復數(shù)的模表示正弦量的有效值復數(shù)的幅角表示正弦量的初相電流相量電壓相量2.正弦量的相量表示正弦量可用復數(shù)來表示大寫字母上“?相量圖在復平面上畫出的相量的圖形稱為相量圖畫相量圖時，實軸、虛軸可以省略30o60。·I1·I2相量圖在復平面上畫出的相量的圖形稱為相量圖畫相量圖時，實軸2.2單一參數(shù)的正弦交流電路一、電阻元件的交流電路設則1.相位關系電阻元件上電壓與電流同相位2.大小關系滿足歐姆定律2.2單一參數(shù)的正弦交流電路一、電阻元件的交流電路設則13.相量關系電流相量滿足歐姆定律電壓相量所以相量圖

3.相量關系電流相量滿足歐姆定律電壓相量所以相量圖4.功率關系*

瞬時功率電阻元件吸收功率，消耗電能

*

平均功率電路中消耗的功率，故又稱有功功率，有功功率的國際單位為瓦（W）4.功率關系*瞬時功率電阻元件吸收功率，消耗電能*二、電感元件的交流電路

設1.相位關系電感元件上電壓超前電流90。二、電感元件的交流電路設1.相位關系電感元件上電壓超前電流2.大小關系感抗

電感元件具有通低頻電流、阻高頻電流的作用單位為歐姆

反映電感元件對交流電流的阻礙作用

2.大小關系感抗電感元件具有通低頻電流、阻高頻電流的作用3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖

3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖4.功率關系*

瞬時功率電感處于受電狀態(tài)，從電源吸收功率將電能轉化為磁場能

p﹥0p﹤0電感處于供電狀態(tài)，將磁場能轉換為電能送回電源

4.功率關系*瞬時功率電感處于受電狀態(tài)，從電源吸收功*

平均功率電感元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電源與電感元件間的能量互換。P=0*

無功功率反映電感元件與電源間能量互換規(guī)模等于瞬時功率的幅值無功功率單位乏(var)或千乏(kvar*平均功率電感元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電L=0.1H的電感線圈接在U=10V的工頻電源上，試求：（1）線圈的感抗；（2）電流的有效值；（3）無功功率；（4）若電壓的初相為零，求電流相量，作相量圖分析：（1）感抗

（2）電流有效值（3）無功功率（4）設電壓相量則電流相量為相量圖L=0.1H的電感線圈接在U=10V的工頻電源上，試求：（1三、電容元件的交流電路

1.相位關系電容元件上電流超前電壓90。三、電容元件的交流電路1.相位關系電容元件上電流超前電壓92.大小關系容抗

單位為歐姆

反映電容元件對交流電流的阻礙作用

電感元件具有通高頻電流、阻低頻電流的作用2.大小關系容抗單位為歐姆反映電容元件對交流電流的阻礙作3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖

3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖4.功率關系*

瞬時功率電容充電，儲存電場能

p﹥0p﹤0電容放電，將電場能轉換為電能釋放給電源

4.功率關系*瞬時功率電容充電，儲存電場能p﹥0p*

平均功率表明電容元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電源與電容元件間的能量互換。。P=0*

無功功率反映電容元件與電源間能量互換規(guī)模無功功率單位乏(var)或千乏(kvar設電流

則電壓瞬時功率所以*平均功率表明電容元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只四、電路的復阻抗

單位：歐姆1.復阻抗電壓相量與電流相量的比（復數(shù)）

電阻元件電容元件電感元件四、電路的復阻抗單位：歐姆1.復阻抗電壓相量與電流相量的2.阻抗三角形設電壓相量電流相量

則復阻抗復阻抗的大?。ㄗ杩怪担?/p>

復阻抗的幅角（阻抗角）阻抗角的正負可以判斷出電路的性質(zhì)﹥0電路呈電感性﹤0電路呈電容性=0電路呈電阻性2.阻抗三角形設電壓相量電流相量則復阻抗復阻抗的大小復阻抗的實部為電阻R復阻抗的虛部為電抗X阻抗三角形復阻抗的實部為電阻R復阻抗的虛部為電抗X阻抗三角形2.3單相交流電路功率一、有功功率設端口電壓

端口電流有功功率反應交流電路中實際消耗的功率，用P表示，單位（w）電壓與電流間的相位差或阻抗角功率因素

2.3單相交流電路功率一、有功功率設端口電壓端口電流有二、無功功率反應交流電路與電源之間進行能量交換的規(guī)模，并不代表電路實際消耗的功率單位為乏（var）無功功率的正負與電路性質(zhì)有關。

﹥0電路呈電感性Q﹥0﹤0電路呈電容性Q﹤0二、無功功率反應交流電路與電源之間進行能量交換的規(guī)模，并不代三、視在功率正弦交流電壓有效值U與電流有效值I的乘積

單位為V?A或kV?A反應交流電氣設備能提供或取用功率的能力

交流電氣設備的能力稱為額定容量，簡稱容量，是按照預先設計的額定電壓UN和額定電流IN來確定的，用額定視在功率SN表示。三、視在功率正弦交流電壓有效值U與電流有效值I的乘積單位為四、功率因素提高

有功功率和無功功率、視在功率組成一個直角三角形功率三角形功率因素低會帶來兩方面的不良影響線路損耗大損耗為U、P一定越大越小P越大四、功率因素提高有功功率和無功功率、視在功率組成一個直角三電源的利用率低

電源容量SN一定可知電源的利用率只有50%

實際供電線路中，功率因素低的根本原因是線路上接有大量的電感性負載。如三相異步電動機，滿載時的功率因素為0.7～0.8，輕載時只有0.4～0.5，空載時只有0.2。按照供、用電規(guī)則，高壓供電的工業(yè)、企業(yè)單位，平均功率因素不得低于0.95，其它單位不得低于0.9。因此，提高功率因素是一個必須要解決的問題。功率因素的提高必須保證負載正常工作的前提下實現(xiàn)。電源的利用率低電源容量SN一定可知電源的利用率只有50%既能提高線路功率因素，又要保證電感性負載正常工作，常用的方法是在電感性負載兩端并聯(lián)電容器提高到電感性負載并聯(lián)電容既能提高線路功率因素，又要保證電感性負載正常工作，常用的方法有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為220V、50Hz的交流電源上。（1）若將功率因素提高到0.98，需并聯(lián)多大的電容？（2）計算并聯(lián)電容前、后的線路電流。解：(1)有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為220V、50Hz的交流電源上。（1）若將功率因素提高到0.98，需并聯(lián)多大的電容？（2）計算并聯(lián)電容前、后的線路電流。解：(2)并聯(lián)電容前線路電流即負載電流并聯(lián)電容后的線路電流為：電感性負載兩端并聯(lián)電容后，減小了輸電線路電流，從而提高輸電網(wǎng)的功率因素。有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為任務三：

三相交流電路在供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)都采用三相制。采用三相輸電比采用單相輸電經(jīng)濟得多，生產(chǎn)上廣泛使用的三相異步電動機等電氣設備比單相電氣設備性能好，居民用戶中的單相電源是三相電源中的一相。3.1三相電源三相交流電源是頻率相同、幅值相同、初相依次相差120。的三個對稱交流電壓源1、三相電源

中性點，低壓配電系統(tǒng)中，中性點往往接地，若中性點接地，則稱為零點

中性線或零線，用N表示。用黑色標記任務三：三相交流電路在供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)都采用三相制。采中性線或零線，N表示。相線或端線，俗稱火線。L1、

L2

、L3表示（工程習慣采用U、V、W）

、黃色標記

綠色標記

紅色標記

黑色標記三相四線制中性線或零線，N表示。相線或端線，俗稱火線。L1、L2、2、相電壓與線電壓

*相電壓相線與中性線間的電壓相電壓有效值UP

2、相電壓與線電壓*相電壓相線與中性線間的電壓相電壓有效*線電壓相線與相線間的電壓相電壓有效值UL

在低壓配電系統(tǒng)中，相電壓通常為220V，線電壓通常為380V三相電源不引出中性線，為三相三線制，只提供線電壓

*線電壓相線與相線間的電壓相電壓有效值UL在低壓配電系統(tǒng)*線電壓與相電壓關系線電壓在相位上超前對應的相電壓30。

線電壓有效值是相電壓有效值的

*線電壓與相電壓關系線電壓在相位上超前對應的相電壓30。線3.2三相負載連接三相電源與三相負載連接組成完整的三相電路。接在三相電路中的負載有動力負載（如三相異步電動機）、電熱負載（如三相電爐）或照明電路（如白熾燈）等。

對稱三相負載不對稱三相負載

每相負載的復阻抗相等（三相異步電動機）（普通照明電路）三相負載星形（Y）連接

三角形（△）三相負載的連接方式

不管采用哪種連接，都應保證電源作用在負載上的電壓等于負載的額定電壓，以使負載正常工作。3.2三相負載連接三相電源與三相負載連接組成完整的三相電路一、三相負載星形（Y）連接將三相負載的一端連在一起后接到三相電源的中性線上，三相負載的另一端分別接到三相電源的相線上。1.相電壓與線電壓的關系三相負載的線電壓就是電源的線電壓三相負載的相電壓就是電源的相電壓

一、三相負載星形（Y）連接將三相負載的一端連在一起后接到三2.相電流與線電流的關系流過每相負載的電流*相電流

*線電流

通過每根相線上的電流關系2.相電流與線電流的關系流過每相負載的電流*相電流*線電3.相電壓與相電流的關系

每相負載電流

對稱三相負載負載相電壓對稱，所以負載相電流也是對稱

3.相電壓與相電流的關系每相負載電流對稱三相負載負載相對稱三相負載

“算一相，推其余兩相”

負載相電流有效值對稱三相負載“算一相，推其余兩相”負載相電流有效值4.中線電流

中線電流

對于對稱三相負載指流過中性線的電流

因負載相電流對稱故中性線電流

可以中性線去掉構成三相三線制電路

大電網(wǎng)的三相負載可以認為基本上是對稱的，在實際應用中高壓輸電線都采用三相三線制。4.中線電流中線電流對于對稱三相負載指流過中性線的電流對于不對稱三相負載中性線不能去掉，采用三相四線制

中性線作用就是保證負載相電壓對稱

為了防止中性線突然斷開，在中性線上不準安裝開關或熔斷器

對于不對稱三相負載中性線不能去掉，采用三相四線制中性線星形連接的對稱三相負載，每相負載阻抗接入線電壓的三相電源上，求負載相電流。

分析：

U相電壓

星形連接的對稱三相負載相電流對稱，采用“算一相，推其余兩相”法。

算U相負載相電流推知其余兩相負載相電流星形連接的對稱三相負載，每相負載阻抗接入線電壓的三相電源二、三相負載三角形（△）連接將三相負載依次接在電源的兩根相線之間，這種接法像個“△”字，又稱△形連接

1.相電壓與線電壓的關系每相負載直接連接在電源的兩根相線之間，三相負載相電壓就是電源線電壓

二、三相負載三角形（△）連接將三相負載依次接在電源的兩根相2.相電壓與相電流的關系

因三相電源線電壓對稱，故三相負載相電流也是對稱的負載相電流對于對稱三相負載“算一相，推其余兩相”

負載相電流有效值2.相電壓與相電流的關系因三相電源線電壓對稱，故三相負載相2.相電流與線電流的關系

對于三相對稱負載，因為負載相電流對稱，所以線電流也是對稱的線電流線電流有效值與相電流有效值的關系

2.相電流與線電流的關系對于三相對稱負載，因為負載相電流對3.3三相電路功率有功功率對于對稱三相電路是相電壓與相電流之間的相位差

無功功率視在功率功率因素3.3三相電路功率有功功率對于對稱三相電路是相電壓與相有功功率等于各相負載的有功功率之和推證對稱三相負載星形聯(lián)接時三角形連接時

有功功率等于各相負載的有功功率之和推證對稱三相負載星形聯(lián)接有一對稱三相負載，每相負載復阻抗接在線電壓為380V的三相對稱電源上，試分別計算負載作三角形連接和星形連接時的三相有功功率，并比較其結果分析：每相負載阻抗值每相負載功率因素（1）負載作三角形連接時相電壓相電流線電流有功功率有一對稱三相負載，每相負載復阻抗接在線電壓為380V的三相（2）負載星型連接時相電壓線電流有功功率（3）比較當三相電源線電壓不變時，三相對稱負載作三角形連接時所消耗的有功功率是星形連接時的3倍。（2）負載星型連接時相電壓線電流有功功率（3）比較任務四：

磁路和磁性材料一、磁路基本概念描述磁場中某點的磁場強弱和方向

磁感應強度用B表示，國際單位為特斯拉，簡稱特（T）工程中常用單位高斯，簡稱高（Gs）任務四：磁路和磁性材料一、磁路基本概念描述磁場中某點的磁場磁通描述磁場中某一范圍內(nèi)磁場強弱Φ表示，其國際單位是韋伯（Wb）。工程中常用單位麥克斯韋，簡稱麥（Mx）磁通描述磁場中某一范圍內(nèi)磁場強弱Φ表示，其國際單位是韋伯（W磁導率磁場中介質(zhì)導磁性能單位為H/m（亨每米）。實驗測得，真空的磁導率是一常數(shù)。

磁導率磁場中介質(zhì)導磁性能單位為H/m（亨每米）。實驗測得，磁場強度H表示，國際單位A/m。磁場強度H表示，國際單位A/m。磁路歐姆定律磁路的歐姆定律磁動勢，產(chǎn)生磁通的源泉，磁動勢單位為安（A）為磁阻，反應磁路對磁通的阻力，磁阻單位是1/H（每亨）。磁路歐姆定律磁路的歐姆定律磁動勢，產(chǎn)生磁通的源泉，磁動勢單位例11在圖1.36所示的環(huán)形線圈

解：例11在圖1.36所示的環(huán)形線圈

解：二、磁性材料具有高導磁性、磁飽和性和磁滯性等性能鐵、鎳、鈷及其合金以及鐵氧體等材料磁滯回線，二、磁性材料具有高導磁性、磁飽和性和磁滯性等性能鐵、鎳、鈷及根據(jù)磁滯特性，磁性材料可分為□軟磁材料。磁滯回線較窄有鑄鐵、硅鋼、坡莫合金及鐵氧體等□永磁材料。磁滯回線較寬碳鋼、鈷鋼及鐵鎳鋁合金等□矩磁材料。磁滯回線接近矩形鎂錳鐵氧體及1J51型鐵鎳合金等根據(jù)磁滯特性，磁性材料可分為□軟磁材料。磁滯回線較窄有鑄鐵、學習內(nèi)容任務三：三相交流電路任務一：電路基本概念和基本定律任務二：單相正弦交流電路任務四：磁路與磁性材料項目一：電工學基礎知識學習任務三：三相交流電路任務一：電路基本概念和基本定律任務二任務一：

電路基本概念與基本定律依據(jù)基本概念基本元件基本定律基礎前提1.1電路基本概念任務一：電路基本概念與基本定律依據(jù)基本概念基本元件基本定律1、電路及其功能電路

由電工、電子器件或設備根據(jù)功能需要，按照某種特定方式連接而成的電流的通路手電筒電路

電池提供電能稱電源燈泡取用電能稱負載

導線和開關稱中間環(huán)節(jié)，連接電源與負載，起分配與控制電能的作用

一、電路及電路模型1、電路及其功能電路由電工、電子器件或設備根據(jù)功能需要，按電路功能

照明電路和動力電路，習慣上常稱為“強電”電路電話線路和計算機線路等，習慣上也常稱為“弱電”電路。電能的傳輸、分配和轉換

電信號的傳遞和處理

電路功能照明電路和動力電路，習慣上常稱為“強電”電路電話線2、電路模型理想元件組成的電路

理想元件是指忽略了實際電氣元件的次要因素，突出主要因素，并將它抽象為只含一種參數(shù)的元件模型

實體電路電路模型2、電路模型理想元件組成的電路理想元件是指忽略了實際電氣元3、電路工作狀態(tài)通路

（有載狀態(tài)）開路（空載狀態(tài)）短路電路閉合，燈泡發(fā)亮

電路斷開，燈泡不亮

導線直接將電源兩端連在一起，此時電源處于短路狀態(tài)

3、電路工作狀態(tài)通路（有載狀態(tài)）開路（空載狀態(tài)）短路電路閉二、電壓、電流及其參考方向1、電流及其參考方向*

電流

電源作用下電荷有規(guī)則運動時形成電流也是用來衡量電流強弱的物理量?！半娏鳌辈粌H代表一種物理現(xiàn)象，也代表一個物理量。直流電流（DC）簡稱直流，I表示交流電流（AC）簡稱交流，i表示電流大小和方向不隨時間變化

電流大小和方向均隨時間變化

*

電流單位二、電壓、電流及其參考方向1、電流及其參考方向*電流電源*

電流實際方向

習慣規(guī)定為正電荷運動方向

*

電流參考方向

假定，用帶有箭頭的線段表示

帶箭頭的實線段為電流參考方向，虛線段為電流實際方向

簡單的直流電路，電流實際方向是由電源的正極性端流出的。但在分析復雜的直流電流時，對于某條支路電流的實際方向往往難于判斷；在分析交流電路中由于電流的方向是隨時間變化的，所以它的實際方向就不能確定參考方向選定后，電流就有了正值和負值之分了，電流的正負符號就反應了電流實際方向。如果為正表示電流的真實方向與參考方法一致，為負表示電流的真實方向與參考方向相反。*電流實際方向習慣規(guī)定為正電荷運動方向*電流參考方向2、電壓及其參考方向*

電壓

電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因

a、b兩點的電壓等于其兩點間的電位差

電路中某點電位在數(shù)值上等于該點與參考點之間的電壓電位參考點（零電位點）

參考點選取

大地接地裝置相連的機殼電子設備的公共連接點2、電壓及其參考方向*電壓電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因*

電壓實際方向

規(guī)定為高電位指向低電位，即電位降的方向*

電壓單位

*

電壓參考方向

“＋”、“－”極性符號表示

極性為“＋”稱為高電位

極性為“—”稱為低電位

有用箭頭表示，箭頭的方向為高電位端指向低電位端電壓的實際方向與參考方向一致時，電壓為正值。*電壓實際方向規(guī)定為高電位指向低電位，即電位降的方向*3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致，即電流從電壓“＋”極性的一端流入，并從電壓“－”極性的一端流出3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致三、電路中功率3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參考方向選為一致，即電流從電壓“＋”極性的一端流入，并從電壓“－”極性的一端流出在電工學中，電功率簡稱功率功率的單位為W（瓦）。在電力系統(tǒng)中，常用kW（千瓦）或MW（兆瓦）為功率單位，弱電工程中，常用mW（毫瓦）*

電功率

三、電路中功率3、電壓、電流關聯(lián)參考方向同元件的電壓、電流參關聯(lián)參考方向*

元件吸收功率計算

非關聯(lián)參考方向*

功率正負區(qū)分元件的性質(zhì)，或是電源，或是負載

p﹥0，元件吸收功率，具有負載特性，用于消耗電能

P＜0，元件發(fā)出功率，具有電源特性，用于提供電能

關聯(lián)參考方向*元件吸收功率計算非關聯(lián)參考方向*功率*

設備額定值

在給定工作條件下保證電器設備安全運行而規(guī)定的容許值如額定電壓、額定電流和額定功率

一盞白熾燈上標有220V、60W，表示這盞燈的額定電壓為220V，額定功率為60W。滿載工作狀態(tài)電氣設備的電流等于額定電流輕載工作狀態(tài)過載工作狀態(tài)電氣設備的電流小于額定電流電氣設備的電流大于額定電流*設備額定值在給定工作條件下保證電器設備安全運行而規(guī)定的試計算各元件的功率，并說明是發(fā)出功率還是吸收功率。元件吸收功率

元件吸收功率

元件發(fā)出功率

試計算各元件的功率，并說明是發(fā)出功率還是吸收功率。元件吸收功1.2電路基本元件一、電阻元件1、電阻元件的歐姆定律一個電氣元件能夠將電能轉化為熱能消耗掉，那么它的理想電路模型就可抽象為電阻元件，如白熾燈、電爐等的基本特性都可抽象為電阻元件1.2電路基本元件一、電阻元件1、電阻元件的歐姆定律一個2、電阻元件的串聯(lián)特點

①各電阻按首尾順序相連；②各電阻中通過同一電流

③兩個電阻串聯(lián)時的分壓公式④等效電阻（總電阻）等于各電阻之和

2、電阻元件的串聯(lián)特點①各電阻按首尾順序相連；②各電阻中通2、電阻元件的并聯(lián)特點

①各電阻連接在兩個公共的節(jié)點之間；②各電阻兩端電壓相同；③兩電阻并聯(lián)時的分流公式④等效電阻（總電阻）的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和

2、電阻元件的并聯(lián)特點①各電阻連接在兩個公共的節(jié)點之間；②二、電容元件電流電壓關系能夠存儲電場能量u恒定（如直流），則i=0，電容相當于開路

電壓變化時才有電流這種性質(zhì),稱為電容的動態(tài)性質(zhì),電容元件又被稱為動態(tài)元件。關聯(lián)參考方向二、電容元件電流電壓關系能夠存儲電場能量u恒定（如直流），三、電感元件電流電壓關系能夠存儲磁場能量i恒定（如直流），則u=0，電感相當于短路

電流變化時才有電壓這種性質(zhì),稱為電感的動態(tài)性質(zhì),電感元件又被稱為動態(tài)元件。關聯(lián)參考方向三、電感元件電流電壓關系能夠存儲磁場能量i恒定（如直流），四、電源元件1、電壓源理想電源端電壓

恒定值時，稱為穩(wěn)壓源。電流流過電壓源，是從低電位流向高電位，則電壓源向外提供電能電流流過電壓源，是從高電位流向低電位，則電壓源吸收電能，如電池充電四、電源元件1、電壓源理想電源端電壓恒定值時，稱為穩(wěn)壓源。2、電流源理想電源輸出電流

恒定值時，稱為恒流源。非關聯(lián)參考方向

當p＜

0時，電流源向外電路提供功率，電流源起電源的作用。反之，電流源向外電路吸收功率，電流源是作為負載用。2、電流源理想電源輸出電流恒定值時，稱為恒流源。非關聯(lián)參考計算電壓源的功率并分析其工作狀態(tài)電流從電壓源負端流入，電壓源向外提供功率

流過電壓源電流為1A，從電壓源的正端流入，電壓源處于負載狀態(tài)吸收功率的功率計算電壓源的功率并分析其工作狀態(tài)電流從電壓源負端流入，電壓1.3電路基本定律幾個基本概念支路

電路中每一分支稱為支路含有電源元件的支路稱為有源支路，不含電源元件的支路稱為無源支路。支路中流過的電流稱為支路電流

共有3條支路，3個支路電流1.3電路基本定律幾個基本概念支路電路中每一分支稱為支節(jié)點

3條或3條以上支路的連接點有2個節(jié)點，節(jié)點a和節(jié)點c回路

電路中任意閉合路徑3個回路（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）網(wǎng)孔

內(nèi)部不另含支路的回路2個網(wǎng)孔（Ⅰ和Ⅱ）節(jié)點3條或3條以上支路的連接點有2個節(jié)點，節(jié)點a和節(jié)點c一、基爾霍夫電流定律（KCL）

對于電路中任意節(jié)點，流入節(jié)點電流之和恒等于流出該節(jié)點電流之和

節(jié)點a節(jié)點各支路電流的代數(shù)和恒等于零規(guī)定流入節(jié)點電流取“＋”，則流出節(jié)點電流相應取“－”。（節(jié)點電流方程）一、基爾霍夫電流定律（KCL）對于電路中任意節(jié)點，流入節(jié)點推廣：“廣義節(jié)點”即包含部分電路的任意閉合面閉合面（虛線表示），有3條支路與閉合面內(nèi)的電路相連接流入閉合面的電流等于流出閉合面的電流推廣：“廣義節(jié)點”即包含部分電路的任意閉合面閉合面（虛線表二、基爾霍夫壓定律（KVL）

從電路的某點出發(fā)，沿回路繞行一周，各部分電壓降的總和恒等于各部分電壓升的總和

回路Ⅰ繞行方向（虛線箭頭）:順時針方向U1、U2、U3沿回路Ⅰ（順時針方向）電位降;US1、Us2、沿回路Ⅰ（順時針方向）電位升

（回路電壓方程）二、基爾霍夫壓定律（KVL）從電路的某點出發(fā)，沿回路繞行一任意一回路繞行一周，所有元件電壓的代數(shù)和恒等于零規(guī)定電位升取“＋”，則電位降相應取“－”。任意一回路繞行一周，所有元件電壓的代數(shù)和恒等于零規(guī)定電位升電阻和電壓源構成的回路流過電阻的電流參考方向與回路繞行方向一致，電阻電壓iK

RK前取“＋”；電壓源電壓參考方向與回路繞行方向一致，電壓源電壓uSK前取“－”。電阻和電壓源構成的回路流過電阻的電流參考方向與回路繞行方向設想一個閉合回路——回路繞行方向（虛線所示）推廣：“廣義回路”（假想閉合回路）開口電壓Uab?設想一個閉合回路——回路繞行方向（虛線所示）推廣：“廣義回路電流I和電壓Uab？(1)電流I的方向作為回路的繞行方向(2)以a、b右側電路為廣義回路電流I和電壓Uab？(1)電流I的方向作為回路的繞行三、基爾霍夫壓定律基本應用

電路分析和計算的重要依據(jù)，基本應用——支路電流法支路電流法以各支路電流為未知量，應用KCL和KVL分別對獨立節(jié)點和獨立回路（網(wǎng)孔）列出相應的方程，從而求解各支路電路的方法①在電路圖中標出各支路電流和網(wǎng)孔回路的繞行方向②根據(jù)KCL列出節(jié)點電流方程③根據(jù)KVL列出回路電壓方程。④聯(lián)解方程組，求得各支路電流n個節(jié)點，列（n-1）個獨立的節(jié)點電流方程b條支路，列（b-n+1）個獨立的回路電壓方程三、基爾霍夫壓定律基本應用電路分析和計算的重要依據(jù)，基本用支路電流法求電路中支路電流支路數(shù)b=3，節(jié)點數(shù)n=2（1）支路電流的參考方向和網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ繞行方向

（2）選節(jié)點a作為獨立節(jié)點，列節(jié)點電流方程用支路電流法求電路中支路電流支路數(shù)b=3，節(jié)點數(shù)n=2（（3）選網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ為獨立回路，列回路電壓方程

網(wǎng)孔Ⅰ：

網(wǎng)孔Ⅱ：

（4）解方程組求支路電流（3）選網(wǎng)孔Ⅰ和Ⅱ為獨立回路，列回路電壓方程網(wǎng)孔Ⅰ：網(wǎng)孔任務二：單相正弦交流電流正弦交流電路是指含有正弦交流電源的電路2.1正弦交流電基本概念正弦交流電簡稱為交流電，即電流和電壓隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化。凡按正弦規(guī)律變化的電流、電壓等統(tǒng)稱為正弦量。一、正弦量的三要素正弦電流正弦量的三要素

幅值角頻率

初相任務二：單相正弦交流電流正弦交流電路是指含有正弦交流電源的電1.周期與頻率*

周期每秒內(nèi)變化的次數(shù)正弦量變化一次所需的時間*

頻率用T表示，單位為秒（S）用f表示，單位為赫茲（Hz）我國電力系統(tǒng)交流電的標準頻率（又稱工頻）為50Hz。有些國家如日本、美國等采用60Hz1.周期與頻率*周期每秒內(nèi)變化的次數(shù)正弦量變化一正弦量每秒變化的弧度數(shù)*

角頻率用ω表示，單位為弧度/秒（rad/s）*瞬時值

正弦量在任意時刻的數(shù)值小寫字母表示，如i、u*幅值（最大值）

瞬時值中最大的數(shù)值大寫字母，小寫小標表示，如Im、Um2.幅值與有效值正弦量每秒變化的弧度數(shù)*角頻率用ω表示，單位為弧度*有效值（均方根值）大寫字母表示，如I、U有效值與最大值的關系注意電壓高低和電流大小是交流電表測得的電壓和電流的數(shù)值

交流電壓220V，指的是有效值

瞬時值最大值角頻率相位初相位3.初相位*有效值（均方根值）大寫字母表示，如I、U有效值與最大值幅值角頻率初相有效值頻率周期幅值角頻率初相有效值頻率周期相位差

初相之差比較兩個同頻率正弦量相位關系兩個同頻率正弦量相位之差相位差﹥0u超前于i一個角度

﹤0u滯后于i一個角度

u、i同相u、i反相相位差初相之差比較兩個同頻率正弦量相位關系兩個同頻率正弦i1

超前

i260?；騣2滯后i1二、正弦量的相量表示相位差并指出它們的相位關系1.復數(shù)實部虛部虛數(shù)單位代數(shù)式

*

復數(shù)表示i1超前i260。或i2滯后i1二、正弦量的相量表示abAθ+1+j0復平面上的矢量表示

復數(shù)的模

復數(shù)的幅角

三角函數(shù)式

極坐標式特例abAθ+1+j0復平面上的矢量表示復數(shù)的模復數(shù)的幅角*

復數(shù)運算復數(shù)的加、減運算用代數(shù)式復數(shù)的乘、除運算兩復數(shù)相乘，模相乘，幅角相加兩復數(shù)相除，模相除，幅角相減用代數(shù)式，其實部與實部相加（減），虛部與虛部相加（減）

用極坐標式*復數(shù)運算復數(shù)的加、減運算用代數(shù)式復數(shù)的乘、除運算2.正弦量的相量表示

正弦量可用復數(shù)來表示大寫字母上“?”表示正弦量的復數(shù)稱為相量復數(shù)的模表示正弦量的有效值復數(shù)的幅角表示正弦量的初相電流相量電壓相量2.正弦量的相量表示正弦量可用復數(shù)來表示大寫字母上“?相量圖在復平面上畫出的相量的圖形稱為相量圖畫相量圖時，實軸、虛軸可以省略30o60。·I1·I2相量圖在復平面上畫出的相量的圖形稱為相量圖畫相量圖時，實軸2.2單一參數(shù)的正弦交流電路一、電阻元件的交流電路設則1.相位關系電阻元件上電壓與電流同相位2.大小關系滿足歐姆定律2.2單一參數(shù)的正弦交流電路一、電阻元件的交流電路設則13.相量關系電流相量滿足歐姆定律電壓相量所以相量圖

3.相量關系電流相量滿足歐姆定律電壓相量所以相量圖4.功率關系*

瞬時功率電阻元件吸收功率，消耗電能

*

平均功率電路中消耗的功率，故又稱有功功率，有功功率的國際單位為瓦（W）4.功率關系*瞬時功率電阻元件吸收功率，消耗電能*二、電感元件的交流電路

設1.相位關系電感元件上電壓超前電流90。二、電感元件的交流電路設1.相位關系電感元件上電壓超前電流2.大小關系感抗

電感元件具有通低頻電流、阻高頻電流的作用單位為歐姆

反映電感元件對交流電流的阻礙作用

2.大小關系感抗電感元件具有通低頻電流、阻高頻電流的作用3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖

3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖4.功率關系*

瞬時功率電感處于受電狀態(tài)，從電源吸收功率將電能轉化為磁場能

p﹥0p﹤0電感處于供電狀態(tài)，將磁場能轉換為電能送回電源

4.功率關系*瞬時功率電感處于受電狀態(tài)，從電源吸收功*

平均功率電感元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電源與電感元件間的能量互換。P=0*

無功功率反映電感元件與電源間能量互換規(guī)模等于瞬時功率的幅值無功功率單位乏(var)或千乏(kvar*平均功率電感元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電L=0.1H的電感線圈接在U=10V的工頻電源上，試求：（1）線圈的感抗；（2）電流的有效值；（3）無功功率；（4）若電壓的初相為零，求電流相量，作相量圖分析：（1）感抗

（2）電流有效值（3）無功功率（4）設電壓相量則電流相量為相量圖L=0.1H的電感線圈接在U=10V的工頻電源上，試求：（1三、電容元件的交流電路

1.相位關系電容元件上電流超前電壓90。三、電容元件的交流電路1.相位關系電容元件上電流超前電壓92.大小關系容抗

單位為歐姆

反映電容元件對交流電流的阻礙作用

電感元件具有通高頻電流、阻低頻電流的作用2.大小關系容抗單位為歐姆反映電容元件對交流電流的阻礙作3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖

3.相量關系電流相量電壓相量所以滿足歐姆定律相量圖4.功率關系*

瞬時功率電容充電，儲存電場能

p﹥0p﹤0電容放電，將電場能轉換為電能釋放給電源

4.功率關系*瞬時功率電容充電，儲存電場能p﹥0p*

平均功率表明電容元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只有電源與電容元件間的能量互換。。P=0*

無功功率反映電容元件與電源間能量互換規(guī)模無功功率單位乏(var)或千乏(kvar設電流

則電壓瞬時功率所以*平均功率表明電容元件的交流電路中，沒有能量的消耗，只四、電路的復阻抗

單位：歐姆1.復阻抗電壓相量與電流相量的比（復數(shù)）

電阻元件電容元件電感元件四、電路的復阻抗單位：歐姆1.復阻抗電壓相量與電流相量的2.阻抗三角形設電壓相量電流相量

則復阻抗復阻抗的大小（阻抗值）

復阻抗的幅角（阻抗角）阻抗角的正負可以判斷出電路的性質(zhì)﹥0電路呈電感性﹤0電路呈電容性=0電路呈電阻性2.阻抗三角形設電壓相量電流相量則復阻抗復阻抗的大小復阻抗的實部為電阻R復阻抗的虛部為電抗X阻抗三角形復阻抗的實部為電阻R復阻抗的虛部為電抗X阻抗三角形2.3單相交流電路功率一、有功功率設端口電壓

端口電流有功功率反應交流電路中實際消耗的功率，用P表示，單位（w）電壓與電流間的相位差或阻抗角功率因素

2.3單相交流電路功率一、有功功率設端口電壓端口電流有二、無功功率反應交流電路與電源之間進行能量交換的規(guī)模，并不代表電路實際消耗的功率單位為乏（var）無功功率的正負與電路性質(zhì)有關。

﹥0電路呈電感性Q﹥0﹤0電路呈電容性Q﹤0二、無功功率反應交流電路與電源之間進行能量交換的規(guī)模，并不代三、視在功率正弦交流電壓有效值U與電流有效值I的乘積

單位為V?A或kV?A反應交流電氣設備能提供或取用功率的能力

交流電氣設備的能力稱為額定容量，簡稱容量，是按照預先設計的額定電壓UN和額定電流IN來確定的，用額定視在功率SN表示。三、視在功率正弦交流電壓有效值U與電流有效值I的乘積單位為四、功率因素提高

有功功率和無功功率、視在功率組成一個直角三角形功率三角形功率因素低會帶來兩方面的不良影響線路損耗大損耗為U、P一定越大越小P越大四、功率因素提高有功功率和無功功率、視在功率組成一個直角三電源的利用率低

電源容量SN一定可知電源的利用率只有50%

實際供電線路中，功率因素低的根本原因是線路上接有大量的電感性負載。如三相異步電動機，滿載時的功率因素為0.7～0.8，輕載時只有0.4～0.5，空載時只有0.2。按照供、用電規(guī)則，高壓供電的工業(yè)、企業(yè)單位，平均功率因素不得低于0.95，其它單位不得低于0.9。因此，提高功率因素是一個必須要解決的問題。功率因素的提高必須保證負載正常工作的前提下實現(xiàn)。電源的利用率低電源容量SN一定可知電源的利用率只有50%既能提高線路功率因素，又要保證電感性負載正常工作，常用的方法是在電感性負載兩端并聯(lián)電容器提高到電感性負載并聯(lián)電容既能提高線路功率因素，又要保證電感性負載正常工作，常用的方法有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為220V、50Hz的交流電源上。（1）若將功率因素提高到0.98，需并聯(lián)多大的電容？（2）計算并聯(lián)電容前、后的線路電流。解：(1)有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為220V、50Hz的交流電源上。（1）若將功率因素提高到0.98，需并聯(lián)多大的電容？（2）計算并聯(lián)電容前、后的線路電流。解：(2)并聯(lián)電容前線路電流即負載電流并聯(lián)電容后的線路電流為：電感性負載兩端并聯(lián)電容后，減小了輸電線路電流，從而提高輸電網(wǎng)的功率因素。有一電感性負載，功率為10W，功率因素為0.6，接在電壓為任務三：

三相交流電路在供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)都采用三相制。采用三相輸電比采用單相輸電經(jīng)濟得多，生產(chǎn)上廣泛使用的三相異步電動機等電氣設備比單相電氣設備性能好，居民用戶中的單相電源是三相電源中的一相。3.1三相電源三相交流電源是頻率相同、幅值相同、初相依次相差120。的三個對稱交流電壓源1、三相電源

中性點，低壓配電系統(tǒng)中，中性點往往接地，若中性點接地，則稱為零點

中性線或零線，用N表示。用黑色標記任務三：三相交流電路在供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)都采用三相制。采中性線或零線，N表示。相線或端線，俗稱火線。L1、

L2

、L3表示（工程習慣采用U、V、W）

、黃色標記

綠色標記

紅色標記

黑色標記三相四線制中性線或零線，N表示。相線或端線，俗稱火線。L1、L2、2、相電壓與線電壓

*相電壓相線與中性線間的電壓相電壓有效值UP

2、相電壓與線電壓*相電壓相線與中性線間的電壓相電壓有效*線電壓相線與相線間的電壓相電壓有效值UL

在低壓配電系統(tǒng)中，相電壓通常為220V，線電壓通常為380V三相電源不引出中性線，為三相三線制，只提供線電壓

*線電壓相線與相線間的電壓相電壓有效值UL在低壓配電系統(tǒng)*線電壓與相電壓關系線電壓在相位上超前對應的相電壓30。

線電壓有效值是相電壓有效值的

*線電壓與相電壓關系線電壓在相位上超前對應的相電壓30。線3.2三相負載連接三相電源與三相負載連接組成完整的三相電路。接在三相電