電工電子技術(shù)教案

《電工電子技術(shù)》教案授課教師：姚大杰授課班級：14機制14機制（對口）2015—2016第二學(xué)期教學(xué)內(nèi)容注意點手寫課前互動：試想如果沒有電，會給同學(xué)們哪些不便？由問題引出下面內(nèi)容：電工學(xué)是非電專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備電工技術(shù)與電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識，為升學(xué)以及后續(xù)課程打下一定的基礎(chǔ)。1、電工學(xué)課程研究的對象2、電工學(xué)課程的發(fā)展3、電能的優(yōu)越性（1）便于轉(zhuǎn)換————“電”（2）便于輸送（3）便于控制第1章電路的基本概念與基本定律電路：電流流通的路徑。直流電路：由直流電源供電的電路。1.1電路作用與電路模型一、電路的組成及作用電路就是電流通過的閉合路徑，它是由各種電氣器件按一定方式用導(dǎo)總體。電路的結(jié)構(gòu)形式和所能成完的任務(wù)是多種多樣的，從用電設(shè)備到工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用到的各種生線連接組成的日常生活中使用的產(chǎn)機械的電器控制部分及計算機、各種測試儀表等，從廣義說，都是電路。最簡單的電路如圖所示的手電筒電路。1、組成：電（1）電源是供應(yīng)電能的設(shè)備。電能轉(zhuǎn)換為電池、蓄電池、發(fā)電機等。（2）負(fù)載是使能的設(shè)備，又稱用電器。作用是其它形式的能量，如電燈、電爐、揚聲器、電動機等。（3）中間環(huán)節(jié)用于連接電源和負(fù)載。起傳輸和分配電能或?qū)﹄娞栠M行傳遞和處理的作用，如變壓器、輸電線等。路主要由三部分組成。電路三在發(fā)電廠內(nèi)將化學(xué)能或機械能等非部分組能，如電成用電將電能轉(zhuǎn)換成信教學(xué)內(nèi)容注意點手寫2、電路模型和電路圖實際電路元件電磁性質(zhì)較為復(fù)雜。為便于對實際電路進行分析，需用電路模能夠代表其主要電磁特性的理想電路元件或它們的組合來表示。理想電路型元件就是指只反映某一個物理過程的電路元件,包括電阻、電感、電容、電源等。用理想電路元件所組成的電路即為電路模型，手電筒電路的電路模型如圖所示。RLC開關(guān)S白熾燈電干電源負(fù)載ERL池R導(dǎo)線o中間環(huán)節(jié)3、作用（1）進行電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，如照明電路、動力電路等。典型電路是電力系統(tǒng)。電路的作用電動機電燈電爐輸電線降壓變壓器發(fā)電機電源升壓變壓器負(fù)載中間環(huán)節(jié)（2）實現(xiàn)信息的傳輸和處理，如測量電路、擴音機電路、計算機電路等。典型電路是擴音機。揚晶體管放大電路聲器電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)1.2電路的物理量1、電流的形成電的荷定向移2、電流的大小動形成電流。電流的大小是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量荷。恒定電流IQ（DC）（“－”）tqi交變電流t（AC）（“～”）教學(xué)內(nèi)容注意點手寫大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流，也稱為直流電流，用表示。大小和方向隨時間變化的電流稱為交變電流，簡稱交I流電流，用i表示。電流的單位為A（安[培]），還有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安）等。1A103mA106A1kA103A3、電流的方向（1）實際方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向或負(fù)電荷移動的反方向為電流的實際方向。參考方（2）參考方向：可以任意選取向選取在分析電路時，常常要知道電流的方向，但有時電路中電流的實際方向難于判斷，此時?？扇我膺x定某一方向作為電流的“參考方向（也稱正方向）”。所選的參考方向不一定與實際方向一致。當(dāng)電流的實際方向與其參考方向一致時，則電流為正值；反之，當(dāng)電流的實際方向與其參考方向相反時，則電流為負(fù)值，如圖所示。實際方向?qū)嶋H方向ababI參考方向I參考方向a）0Ib）I04、電流的表示方法（1）箭頭：（2）雙下標(biāo)：Iab5、電流的測量（1）交、直流電流用不（2）電流表——用電流表（安培表）來測量。測量時注意：同表測量。應(yīng)串聯(lián)在電路中。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫（3）直流電流表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號，接線時不能接錯。（4）選擇正確的量程。三、電壓（電位差）1、物理意義在圖中，極板a帶正電，極板b帶負(fù)電，板a上的正電場力的作用下從a經(jīng)過負(fù)載移到負(fù)極板b，從而形際方向a、b間存在電場。正極電壓實荷在電成了電流。這說明電場力做功產(chǎn)生了電流。I參考方向選取a＋b－＋負(fù)載EUab－規(guī)定：電場力把單位正電荷從a點移動到b點所做的功稱為a、b表示。電壓的單位為V（伏[特]），還有kV、μV（微伏）等。兩點之間的電壓，用Uab（千伏）、mV（毫伏）1V103mV106V1kV103V2、實際方向：由高電位指向低電位結(jié)論：對于電阻性負(fù)載來說，沒有電流就沒有電壓，有電壓就一定有電流。電阻兩端的電壓常叫做電壓降（壓降）。而對于電源來說，其端電壓的實際方向是正極指向負(fù)極。3、參考方向：可以任意選取，同電流參考方向的選取4、電壓的表示方法（1）箭頭：（2）正負(fù)號：＋、－（3）雙下：標(biāo)Uab教學(xué)內(nèi)容注意點手寫5、電壓的測量用電壓表（伏特表）來測量。測量時注意：（1）交、直流電壓用不同表測量。（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端。（3）直流電壓表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號，接線時不能接錯。（4）選擇正確的量程。如圖所示，已知U6V，，求：U4V2U?ab【例】電路1UU＋1－－2＋abUU(U)6V(4V)10V解：ab12四、電動勢1、物理意義為維持電路中的電流流通，則必須保持電路a、b兩端間的電壓恒Uab定不變，這就需要電場力把單位正電荷從b點（負(fù)極）動勢，用表示。源力源源不斷地把正電荷從負(fù)極板b移回正極板a上。電動勢規(guī)定：電源力克服電經(jīng)電源內(nèi)部移的實際回到a點（正2、電動勢的實際方向電動勢的極）所做的功，叫電方向E實際方向規(guī)定：在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極，即電位升，其單位與電壓單位相同，也是伏特（V）。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫結(jié)論：對于一個電源來說，既有電動勢，又有端電壓。電動勢只存在于電源內(nèi)部，方向由負(fù)極指向正極；而端電壓只存在于電源外部，其方向由正極指向負(fù)極。一般情況下，電源的端電壓總是低于電源內(nèi)部的電動勢，只有當(dāng)電源開路或者電源的內(nèi)阻忽略不計時，電源的端電壓才與其電動勢相等。3、電動勢（）和電壓（）的區(qū)別：EUab*物理意義不同；*實際方向不同；*電動勢只表示電源，而電壓既可表電源，也可表負(fù)載。4、直流電動勢的兩種圖形符號E10V【例】電路如圖所示，已知電源電動勢UU?，求出：?abbaE＋－abU解：10V，EUU10V。abbaab五、功率把單位時間內(nèi)電場力所做的功稱為電功率。用“P”表示。WUIIRU2定義式：P2tR單位：W、kW、mW其中：“W”為電功，指電流所做的功，簡稱“電功”（電能）。電流做功的過程，實質(zhì)上就是把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能的過程。表達式：WUItkWh單位：焦耳（J）或千瓦時（）教學(xué)內(nèi)容注意點手寫1kWh1小時所消耗的電能，俗稱1kWh指：1千瓦功率的設(shè)備，使用1的意義度電。1kWh=3.6106J【例1度電可以為20W的電燈供電（50）小時。1】：2】：有一功率為的電燈，每天使用它照明時間為，如果按30天計算，那么每月消耗的電能為多少度？合多少焦耳？60W4h【例每月解：該電燈平均每月工作實際t4h30天120h，則WPt60W120h7200Wh7.2kWh3.610J7.2度2.6107J。即每月消耗的電能為7.2度，約合6【例3】：某19寸彩電功率180W，平均每天開機2h，若每度電費0.5元，則一年（以360天計算）要繳納多少錢電費？WPt0.182360129.6kWh129.6度解：129.60.564.8元小結(jié)：講解了組成電路的三要素，電流這個主要物理量的物理意義及實際方向與參考方向的含義，要求學(xué)生掌握電壓、電動勢和功率三個基本物理量，并知道電壓與電動勢間的區(qū)別。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)：1、電動勢與電壓的區(qū)別；2、1度電的概念？1.3歐姆定律一、電阻與電阻率1、電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻，用符號R表示。電阻元k件是耗能元件，其單位為（歐姆）。常用的電阻單位還有、M。單位換1k103，1M106算2、電阻率：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)lR體的材料、長度和橫截面積：S式中：—制成電阻的材料的電阻率，m制單位為；國際單位l─繞制成電阻的導(dǎo)線長度，國際單位制單位為m；S─繞制成電阻的導(dǎo)線橫m2截面積，國際單位制單位為；R─電阻值，國際單位制單位為。純金屬的電阻率很小，絕緣體的電阻率很大。銀是最好的導(dǎo)體，但價格昂貴而很少采用，目前電二、部分電1、部分電路：只含有2、內(nèi)容：流氣設(shè)備中常采用導(dǎo)電性能良好的銅、鋁作導(dǎo)線。路歐姆定律負(fù)載而不包含電源的一段電路。過電阻的電流與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻值RI成反比，稱為部分電路歐姆定律。注意表達式的符號UI3、表達式：（、I參考方向一致）URUI（、I參考方向不一致）UR＋I＋＋＋－URUIR－－－、a）UI參考方向一致、b）UI參考方向不一致教學(xué)內(nèi)容注意點手寫【例1】：應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。++IIURUR6V2A6V–2A––(a)(b)U6R3Ω解：對圖(a)有，UIR，I2(b)有，IR，RU3Ω6對圖U2I【例2】：已知某100W的白熾燈在電壓220V時正常發(fā)光，此時通過的電流是0.455A，試求該燈泡工作時的電阻。U220R解：I0.455484Ω【例3】：有一個量程為300V（即測量范圍是0～300V）的電壓表，它的內(nèi)阻R為40kΩ。用它測量電壓時，允許流過的最大電流是多少？OU300I0.0075A7.5mA解：R40103O三、全電路歐姆定律1、概念（1）全電路：含有電源的閉合電路。（2）內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路。外電路：電源外部的電路。（3）內(nèi)電阻：電源內(nèi)部的電阻，簡稱內(nèi)阻。用R表示。S外電阻：外電路的電阻。用R表示。L教學(xué)內(nèi)容注意點手寫2、內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源的電動勢E成正比，與電路的I總電阻，即內(nèi)電阻和外負(fù)載電阻之和（RR）成反比。SLI＋E－URLRS3、表達式：全電路歐姆定律表達式EIRRSLEIRIRUU內(nèi)SL外U是內(nèi)阻上的壓降；U既是外阻上的壓降，又是電源兩端的電壓內(nèi)外（路端電壓或端電壓）。四、電阻的串聯(lián)多個元件逐個順次連接起來，就組成了串聯(lián)電路。兩個或兩個以上的電阻依次連接，組成一條無分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。I＋I＋＋UUR11－＋URUR22－－－1、串聯(lián)電路的特點（1）等效電阻：RRRRR123n、*R>RR12*當(dāng)R1R2時，RR（大）1（2）流經(jīng)各電阻的電流相等。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫（3）串聯(lián)總電壓等于各電阻上電壓之和，即UUUUU；123nUUUUnI（4）分壓關(guān)系為：R1R2RR12n當(dāng)兩只電阻R、R串聯(lián)時，總電阻RRR，則有分壓公式2121R1RRRUUU2U2RR12，112五、電阻的并聯(lián)把多個元件并列地連接起來，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。兩個或兩個以上的電阻接在電路中相同的兩點之間，承受同一電壓，這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。II＋＋I1IR1R2URU2－－1、并聯(lián)電路的特點11效電阻：11RRRR；RR//R（1）等1212RRRRn1212、*R<RR12RRRR*當(dāng)時，（小）212（2）各電阻電壓相等。（3）并聯(lián)總電流等于各電阻上電流之和，即注意分壓公式IIIII；123n的使用R2RRR，II（4）分I流公式為：IRR1121212教學(xué)內(nèi)容注意點手寫【例1】：圖所示的并聯(lián)電路中，求等效電阻、總電流、各負(fù)載電RIAB阻上的電壓、各負(fù)載電阻中的電流。RR1632ΩR解：等效電阻AB2RR6312U12I總電流6AR2AB等效電阻的求解UUU12V各負(fù)載上的電壓12RI2362AI各負(fù)載上的電流RR63112III624A21六、電阻的混聯(lián)既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱為混聯(lián)?；炻?lián)電路形式多種多樣，但可以注意分利用電阻串、并聯(lián)關(guān)系進行逐步化簡。流公式的使用【例1-5】：教材P6略RRRRR1Ω，求等效電【例2】：（選作）如圖，已知12345R5阻R。abRRR234cR1ab教學(xué)內(nèi)容注意點手寫R(RR)//RR//R1ab3452(11)//11//12//11//11//12解：等效電阻35//13電路等效電阻的求解58【例3】：如圖，已知RRRR，求等效電阻。12Rab3RRR123acbdR//R//R等效電阻RR解：323ab1小結(jié)：講解了電阻元件和歐姆定律，要求學(xué)生了解電阻定律，熟練掌握部分電路和全電路歐姆定律，熟練掌握電阻串、并聯(lián)的特點及混聯(lián)電阻的等效變換。布置作業(yè)：1、教材P31習(xí)題1——52、課外選作題：教學(xué)內(nèi)容注意點手寫教學(xué)內(nèi)容注意點手寫再次提醒：1、電阻的串、并聯(lián)特點；2、分壓、分流公式。1.4電路的三種工作狀態(tài)一、負(fù)載的額定值電氣設(shè)備的工作狀態(tài)1、額定電流、額定電壓和額定功率電氣設(shè)備安全工作時所允許的最大電流、最大電壓和最大功率。2、銘牌數(shù)據(jù)通常電氣設(shè)備或元件的額定值標(biāo)在產(chǎn)品的銘牌上，故額定值也稱銘牌數(shù)據(jù)。如一白熾燈標(biāo)有“220V/40W”，表示它的額定電壓為220V，額定功率為40W。3、電氣設(shè)備的工作狀態(tài)（1）額定工作狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件在額定功率下工作的狀態(tài)，也稱為滿載狀態(tài)。電氣設(shè)備滿載工作時經(jīng)濟合理、安全可靠。（2）輕載狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件低于額定功率運行的工作狀態(tài)，也稱為欠載狀態(tài)。電氣設(shè)備輕載工作時不經(jīng)濟。（3）過載狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件高于額定功率運行的工作狀態(tài)，也稱為超載狀態(tài)。電氣設(shè)備超載工作時容易損壞或造成嚴(yán)重事故，一般不允許出現(xiàn)。二、電路的三種狀態(tài)1、通路——電源的有載工作將電路中的開關(guān)S閉合，電源與負(fù)載接通，構(gòu)成回路，電源處于有載電路的工作狀態(tài)。三種狀態(tài)的特點SSI0IIS＋＋E＋＋＋E－＋E－＋＋＋－U0URURRLUUUL－oLLLLRRoRo－－o－－－a）電源的有載工作b）電源開路c）電源短路E電路I中的電流為：RRLOUERI與輸出電流的關(guān)系為：端電壓O教學(xué)內(nèi)容注意點手寫上式表明：當(dāng)電源具有一定值的內(nèi)阻時，端電壓總是小于電源電動勢；當(dāng)電源電動勢和內(nèi)阻一定時，端電壓隨輸出電流的增大而下降。電源產(chǎn)生的功率=負(fù)載取用的功率+內(nèi)阻及線路損耗的功率。2、開路（斷路）將圖中的開關(guān)S斷開，電源處于開路狀態(tài)，也稱為電源的空載運行，。此時負(fù)載上的電流、電壓和功率均為零。即：電源的開相當(dāng)于RL路電壓等于電源的電動勢。I0，UUEO3、短路電源兩端由于某種原因直接接觸時，電源就被短路，電路處于短路運行狀態(tài)。其特點是：被短路元件兩端電壓為0。電路中電流稱為短路電流I，SER，電源輸出電壓為UEIR0。且有ISOSO短路電流I很大，如果沒有短路保護，會發(fā)生火災(zāi)。短路是電路最嚴(yán)S重、最危險的事故，是禁止的狀態(tài)。產(chǎn)生短路的原因主要是接線不當(dāng)，線路絕緣老化損壞等。應(yīng)在電路中接入過載和短路保護。【例1】：如圖所，示不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響，求開關(guān)在不同位置時，電壓表和電流表的讀數(shù)各為多少？解：開關(guān)接“1”號位置，電路短路。電壓表讀數(shù)為0；E2電流表中的短路電流為：I10A。r0.2短開關(guān)接“2”號位置，電路斷路。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫電壓表讀數(shù)為電源電動勢的數(shù)值，即2V；I0A。電流表中無電流通過，斷開關(guān)接“3”號位置，電路處于通路狀態(tài)。E2IRr9.80.20.2A：UIR0.29.81.96V電流表讀數(shù)電壓表讀數(shù)：或UEIr20.20.21.96V教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)提問：電路有載工作、開路與短路的特點。1.5基爾霍夫定律電路有簡單電路和復(fù)雜電路之分，不能用電阻串、并聯(lián)關(guān)系化簡的電路叫做復(fù)雜電路。分析電路的方法很多，但它們的依據(jù)是電路的兩條基本定律——歐姆定律和基爾霍夫定律。基爾霍夫定律既適用于直流電路，又適用于交流電路。它包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律兩個定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓱?yīng)用于節(jié)點，基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于回路。為了闡明該定律，先介紹電路的幾個基本術(shù)語。明確基（1）支路：電路中的每一個分支稱為支路。它由一個或幾個相互串本概念聯(lián)的電路元件構(gòu)成。在同一支路內(nèi)，流過所有元件的電流相等。如圖所示ab、acb、adb。其中，含有電源的支路稱有源支路，不含電源的支路稱無源支路。（2）節(jié)點：a和節(jié)點（3）回路：電路別是abca、abda、adbca。：中間無支路穿過的最簡單回路叫網(wǎng)孔或獨立回路。圖中2個網(wǎng)孔，分別是abca、abda。電路中有3條支路，分別是三條或三條以上支路所匯成的交點叫節(jié)點。圖中共有2個節(jié)點，分別是節(jié)點b。中任意由支路組成的閉合路徑叫回路。圖中共有3個回路，分（4）共有I1I2－＋U－U＋d2ca1R1R2I3＋＋＋E1－U3－R3E2－b一、基爾霍夫電流定律（第一定律，簡稱KCL）——節(jié)點1、內(nèi)容1：在任一瞬間，流入某一節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的節(jié)點電流方程的列寫電流之和。表達式為II入出IIIa有：如上圖，對于節(jié)點312教學(xué)內(nèi)容注意點手寫0III將上式改寫成312I0因此得到2、內(nèi)容2：在任一瞬間，流入（或流出）該節(jié)點的電流代數(shù)和恒等于注意符零。符號的規(guī)定，流入節(jié)點的電流取“＋”號；流出節(jié)點的電流取“－”號規(guī)定I0號。表達式為【例1-7】：如圖所示電路，已知：I2A，，I3AI0.5A，I1A，1234求：（1）AB支路的電流B點的另一支路電流RI?（2）交于I?5II3I1RI5ABI2IR4A，有III2A3A5A解：（1）對于節(jié)點R12B，有IIII（2）對于節(jié)點4R35IIII1A5A(05A)3.5A54R3I2A，I3A，I2A，求I?！纠浚阂阎?234I2II31I4IIII解：0IIII2(3)(2)3A12344123教學(xué)內(nèi)容注意點手寫3、推廣應(yīng)用KCL的不僅適用于結(jié)點，還適用于任一假設(shè)的閉合面。把該閉合面看成廣義推廣應(yīng)大節(jié)點，還可以列寫電流方程。用aIaRRI31IcaabR2IIbcccIbbII若把虛線所圍的閉合面看成是一個節(jié)點，應(yīng)有Iabc【例1-8】：已知：I1A，I3A，I9A，求：I、I和I。125346I6II24III135II1A3A4A，解：I312III9A4A5A，453III5A3A8A642或用基爾霍夫電流定律的推廣形式，將中間三條支路看成一個廣義節(jié)I，III9A1A8A點，則有II。兩種結(jié)果完全相同。165651教學(xué)內(nèi)容注意點手寫二、基爾霍夫電壓定律（第二定律，簡稱KVL）——回路1、內(nèi)容：在任一閉合回路中，沿某循環(huán)方向各部分電壓降的代數(shù)和U0，符號的規(guī)定：等于零。其數(shù)學(xué)表達式為：電源——正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向一致，取“＋E”號；正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向不一致，取“—E”號。負(fù)載——電流的參考方向與循環(huán)方向一致，電阻上的壓降取“＋IIR回路電IR”號；電流I的參考方向與循環(huán)方向不一致，電阻上的壓降IR取“—IR”壓方程的列寫號。及符號下圖中，對于回路abca，按順時針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考的規(guī)定方向可列出RIRIE0。11331I1IU＋－U2－＋2cad1R1R2I3＋＋＋E1－U3－R3E2－b【例1-9】：如圖所示電路，列出相應(yīng)的回路電壓方程。2025aI1II32＋100V＋10回路Ⅰ回路Ⅱ200V－－b解：對于回路Ⅰ，電壓方程為20I10I100V13對于回路Ⅱ，電壓方程為25I10I200V23教學(xué)內(nèi)容注意點手寫2、推廣應(yīng)用——基爾霍夫電壓定律不僅適用于電阻、電源等實際元KVL的件構(gòu)成的回路，也適用于假想的回路。推廣應(yīng)用R1aR2b＋＋EIRRIE1－13422－cd電路中a、b兩點間開路無電流，設(shè)其間電壓為U，對假想回路abdca，abRIRI0其循環(huán)方向為順時針方向，列出電壓方程Uab4231因此可求出：URIRIab3142【例1-10】：如圖示電路，已知電壓U14V，求U。1S32I＋＋－＋10VUUS－1－解：圖示電路右側(cè)可以假想為閉合回路，按順時針循環(huán)方向可得方程2I10VU012IU10V=14V10V=4V1I2A對于整個回路，按順時針循環(huán)方向列電壓方程：3I2I10VU0SU32A+22A10V=20VS教學(xué)內(nèi)容注意點手寫【例】：（選講）如圖示電路，已知：70V，E45V，R20，E121R5，R6，求各支路電流。23RIRIa12提醒何為＋E1－12＋E2－I網(wǎng)孔ⅠR網(wǎng)孔33網(wǎng)孔Ⅱb解：節(jié)點個數(shù)n2，支路條數(shù)b3對節(jié)點a有：III，即III0312123對于網(wǎng)孔Ⅰ，按順時針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可RIRIE0，即20I6I70V列出：1133113對于網(wǎng)孔Ⅱ，按逆時針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可RIRIE0，即5I6I45V列出：2233223III01236I70VI3個方程聯(lián)立求解：20135I6I45V23I2A1I3A解得：2I5A3小結(jié)：講解了基爾霍夫電壓定律、基爾霍夫電流定律，要求學(xué)生熟5練掌握基爾霍夫電壓定律(KVL):ΣU＝0、基爾霍夫電流定律(KCL):ΣI＝ΣI、ΣI＝0及其推廣應(yīng)用的靈活使用。入出布置作業(yè)：教材P29習(xí)題8——12教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)提問：KCL，KVL？導(dǎo)入新課：二、電壓源與電流源1、電壓源(是對外提供電壓的電源，開路狀態(tài)時，兩端有電壓，電流為零；當(dāng)接成閉合回路后，電壓源上有電流流過)電壓源按其內(nèi)阻是否考慮可分為兩類：一類是忽略內(nèi)阻或內(nèi)阻為零的電壓源，稱為理想電壓源，或稱恒壓源；指針式萬用表的使用一類是考慮內(nèi)阻，內(nèi)阻不為零的電壓源，稱為實際電壓源。（1）理想電壓源（恒壓源）：內(nèi)阻為0*輸出電壓恒定不變，U=E1I*輸出電流由外負(fù)載決定，RL（a）理想電壓源（b）實際電壓源（c）外特性曲線（2）實際電壓源（理想電壓源實際上是不存在的。一個實際電源總是有內(nèi)阻的，當(dāng)電源通過電流時，存在著能量損耗。一個實際電壓源可等效成一個理想電壓源E與內(nèi)阻R串聯(lián)的模型。）O當(dāng)接上負(fù)載時，電源端電壓（負(fù)載R上的電壓和電流的關(guān)系）LUEIRO2、電流源(是對外提供電流的電源，開路狀態(tài)時，有電流存在，無端電壓；當(dāng)接成閉合回路后，電流源兩端有電壓存在)電流源按其內(nèi)阻是否考慮可分為兩類：一類是不考慮內(nèi)阻或內(nèi)阻為無窮大的電流源，稱為理或稱為恒流源；一類是想電流源，考慮內(nèi)阻，內(nèi)阻不為無窮大的電流源，稱為實際電流源。（1）理想電流源（恒流源）：內(nèi)阻為∞恒定不變，I=IS*輸出電流uR由外負(fù)載決定，L*其端電壓教學(xué)內(nèi)容1、基本物理量——電壓2、基本物理量——電動勢注意點手寫復(fù)習(xí)：1.6電路中電位的計算一、概念：是描述某一點性質(zhì)的物理量。V電位是分析電路常用的物理量，用“”表示。從物理學(xué)可知，電壓就是電位的差值，即：VVUabab在進行電路研究時，常常要分析電路中各點電位的高低。為了確定電路中各點的電位值，必須選擇電位的零點，即參考點，在電路圖中用兩個公符號“⊥”來表示，又稱零電位。若電路中O點為參考點，則V0V。式o其他各點的電位都同它相比較，比它高的電位為正，比它低的電位為負(fù)。電路中某一點的電位等于該點到參考點之間的電壓。根據(jù)定義，電路中a點的電位為：VUaao【例1】：求各點電位二、電位和電壓的區(qū)別A、電位針對一點電壓針對兩點電位和電壓的區(qū)別UUUUUbaaoabaB、電位是相對的電壓是絕對的三、電位的意義*相對的*參考點不同，同一點電位不同電位的意義*一旦參考點選定，同一點的電位唯一教學(xué)內(nèi)容注意點手寫【例c為參考點，U1-11】：如圖示電路，已知6V，，若U4V12求V、V、V和Ub?若b為參考點，VVVU?再求、、和acababcabUU＋1－c－2＋abV0V，則VUU6V，c為參考點，解：若即caac1VUU4VU6V4VVV10V，abbbc2abV0V，則VU10V若b為參考點，即，baabVUU4VU10V0VV10V，abccb2ab小結(jié)：本次課講解了基爾霍夫電壓定律，要求學(xué)生熟練掌握基爾霍夫電壓定律(KVL):ΣU＝0及其推廣應(yīng)用的靈活使用。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫前面用了大量的課時講解了直流電路的相關(guān)概念，對于具體電路應(yīng)該如何去分析呢?第二章線性電路分析方法問題的提出：求圖示電路中支路電流i1～i6（各支路電壓與電流采用關(guān)聯(lián)參考方向），用2b法求解電路。問題：要想求解電路所列方程數(shù)多，復(fù)雜電路難以下手，如何簡化方法？2.1支路電流法概念：以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法。以上圖為例：支路數(shù)b=6，節(jié)點數(shù)n=4（1）取支路電流i1～i6為獨立變量，并在圖中標(biāo)定各支路電流參考方理解概向；支路電壓u1～u6的參考方向未標(biāo)出）。念與電流的方向一致（圖中（2）根據(jù)KCL列各節(jié)點電流方程節(jié)點1節(jié)點2i1+i2–i6=0–i2+i+i=034節(jié)點3節(jié)點4–i4–i5+i=0–i1–i3+i=056可以證明：對有n個節(jié)點的電路，獨立的KCL方程只有n-1個。節(jié)點1節(jié)點2i1+i2–i6=0–i2+i+i=034節(jié)點3–i4–i5+i=06節(jié)點4為參考節(jié)點。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫（3）選定根據(jù)KVL列寫回路電壓方程。b-n+1個獨立回路，回路1–u1+u2+u3=0回路2–u3+u4–u5=0回路3u1+u5+u6=0用支路電流表出支路電壓u1=R1i1，u4=R4i4，u2=R2i2，u5=R5i5，u3=R3i3，u6=–uS+R6i6代入可得：–R1i1+R2i2+R3i3=0；–R3i3+R4i4–Ri=0；–=055R1i1+R5i5+R6i6uS總結(jié)：支路法的一般步驟:（1）標(biāo)定節(jié)點，列寫KCL方程（2）選定(n–1)個獨立；（3）選定b–(n–1)個獨立回路，列寫KVL方程；（4）求解上述方程，得到b個支路電流。各支路電流（電壓）的參考方向；著重支路法的步驟2.2節(jié)點電壓法節(jié)點電壓法：以節(jié)點電壓為未知變量列寫電路方程分析電路的方法。舉例說明：（1）選定參考節(jié)點，標(biāo)明其余n-1個獨立節(jié)點的電壓。（2）列KCL方程：i1+i2+i3+i4=iS1-iS2+iS3-i-i4+i5=-iS33，1（）將支路電流用節(jié)點電壓表出：uuRuuRun1iRn2R5un2iun1iin1i1n1n25342，將5式代入（1）R3412教學(xué)內(nèi)容注意點手寫進一步整理得：（2）（3）求解上述方程得節(jié)點電壓。式（2）可化為：該式為標(biāo)準(zhǔn)形式的節(jié)點電壓方程總結(jié)：節(jié)點電壓求解電路的一般步驟：（1）選定參考節(jié)點，標(biāo)定n-1個2）對n-1個獨立節(jié)點為未知量，列寫其KCL方程；（3）求解上述方程，得到n-1個節(jié)點電壓；（4）求各支路電流。獨立節(jié)點；（，以節(jié)點電壓2.3疊加定理疊加定理：在線性電路中，任一支路電流（或電壓）都是電路中各個獨立電源單獨作用時，在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。單獨作用：一個電源作用，其余電源不作用。例：用疊加定理求圖中電壓u。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫(1)10V電壓源單獨作用，4A電流源開路u'=4V(2)4A電流源單獨作用，10V電壓源短路u〃=-42.4=-9.6V共同作用：u=u'+u〃=4+(-9.6)=-5.6V應(yīng)用疊加定理時注意以下幾點：1.疊加定理只適用于線性電路求電壓和(功率為電源的二次函數(shù))；不適用于非線性2.應(yīng)用時電路的結(jié)構(gòu)參數(shù)必須前后一致。3.不作用的電壓源短4.含受控源(線性)電路亦可用疊加，受控源應(yīng)5.疊加時注意參考方向下求代數(shù)和。電流；不能用疊加定理求功率電路。路；不作用的電流源開路。始終保留。2.4戴維南定理1、幾個名詞：（1）端口端口指電路引出的一對端鈕，其中從一個端鈕（如aa）流入的電流一定等于從另一端鈕（如b）流出的電流。（2）一端口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)與外部電路只有一對端鈕的2、戴維南定理：任何一個含有獨立電源口，對外電路個電壓源（Uoc）和電連接。掌握節(jié)阻和線性受控源的一端、線性電點電壓法、疊加法、戴維南定理分析方法來說，可以用一阻R的串聯(lián)組合來i等效替代；此電壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的開路電壓，而電阻等于一端口中全部獨立電源置零后的端口等效電阻。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫小結(jié)：（1）戴維南等效電路中電壓源電壓等于將外電路斷開時的開路電壓U，電壓源方向與所求開路電壓方向相同2）串聯(lián)電阻為將一端后，所得一端口a.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含有受控源時阻串并聯(lián)的方法計算；b.端口加電壓求電。c.等效電內(nèi)部獨立電源保留)。（3）當(dāng)一端口內(nèi)部含有受控源時，。（全部置零（電壓源短路，電流源開路）oc口內(nèi)部獨立電源網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。等效電阻的計算方法：可采用電流法或加電流求電壓法（內(nèi)部獨立電源置零）阻等于端口的開路電壓與短路電流的比（控制支路與受控源支路必須包含在被等效變換的同一部分電路中。例：電路如下圖所示，求電壓UR化簡為：（1）求開路電壓UocUoc=6I+3I，I=9/9=1A，從而求出Uoc=9V布置作業(yè)：教材P37習(xí)題5——10教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)提問：正弦函數(shù)的波形導(dǎo)入新課：第三章正弦交流電路§3.1正弦量的基本概念一、什么是交流電直流電量：大小和方向均不隨時間變化而變化的電量。交流電量：大小和方向均隨時間作周期性的變化，且在一個周期內(nèi)平均值為零。正弦交流電量：大小和方向隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的電流、電壓或電動勢稱為正弦交流電流、正弦交流電壓或正弦電動勢，統(tǒng)稱為正弦交流電或正弦量。和直流電相比，交流電具有以下優(yōu)點：（1）交流電比直流電輸送方便、使用安全。（2）交流電機結(jié)構(gòu)比直流電機簡單，成本也較低，使用維護方便、運行可靠。（3）可以應(yīng)用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。二、交流電的產(chǎn)生由交流發(fā)電機提供，也可由振蕩器產(chǎn)生。三、正弦交流電的三要素瞬時值表達式或解析式為：iIsin(t)2Isin(t)miiuUsin(t)2Usin(t)muu正弦量的“三要素”eEsin(t)2Esin(t)m由式上可知，正弦交流電的ee特征具體表現(xiàn)在變化的快慢、振幅的大小和計時時刻的狀態(tài)三個方面，這三個量稱為正弦量的“三要素”，它們分別用角頻率（或頻率、周期）、最大值（或有效值）和初相位來表示。1、周期、頻率與角頻率周期：正弦交流量變化一次所需要的時間，用表示，它的單位是秒Ts（）。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫Hz頻率：正弦量每秒內(nèi)變化的次數(shù)，用f表示，單位是赫茲（）。1T或f1fT根據(jù)定義，頻率與周期互為倒數(shù)，即：角頻率：表示正弦量每秒變化的弧度數(shù)，用表示，單位是弧度每秒2T、f、三者之間的關(guān)系為：2f（rads）。T50Hz常識：在我國工農(nóng)業(yè)及生活中使用的交流電頻率為，周期為工頻含0.02srads100πrads314，角頻率為或，習(xí)慣上稱為工頻。義iImOtiImT2、瞬時值、最大值與有效值瞬時值：指正弦量在任意瞬時對應(yīng)的值。用小寫字母表示，如i、u、e。m最大值：表示瞬時值中最大的值，又叫振幅值、峰值，用帶有下標(biāo)“”的大寫字母表示，如、、。mIUEmm工程上常采用有效值來衡量交流電能量轉(zhuǎn)換的實際效果。有效值是根據(jù)交流電流和直流電流的熱效應(yīng)相等的原則來定義的。經(jīng)數(shù)學(xué)推算可以得出正弦交流電的有效值和最大值之間的關(guān)系：最大值與有效值關(guān)系I2IU2UE2Emmm注意：符號不可以亂用。（1）如無特別說明，本書中所說的交流電流、電壓的大小，均指有效值。（2）電氣設(shè)備銘牌標(biāo)注的額定值也是指有效值。測得的值為交流電量的有效值。（3）用交流電表（4）市用照明電壓為,指的是有效值，最大值為220V2202=311V教學(xué)內(nèi)容注意點手寫3、相位和初相位正弦量在任意時刻的點角度稱為相位角，簡稱相位或相角，用)(t表示。it0時的相位稱為初相位或初相角，簡稱初相。習(xí)慣上初相的取i初相范圍ππiπ≤≤π。值范圍在到之間，即：小結(jié)：要求學(xué)生了解正弦電量的特點，掌握正弦交流電的三要素，以及相關(guān)概念的計算。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫提問：1、正弦交流電的三要素；2、瞬時值表達式的書寫。四、同頻率正弦電量的相位關(guān)系一個正弦交流電路中，電壓和電流的頻率是相同的，但它們的初相位有可能不同，進行加減運算時，常常要考查它們之間的相位關(guān)系。相位差是一個關(guān)鍵參數(shù)。兩個同頻率的正弦量的相位角之差稱相位差，用表示。設(shè)兩個同頻率的正弦電壓和電流分別為：)2)Usin(tuuUsin(tmu)2)Isin(tiiIsin(tmi它們的相位差為：)(t)(tiuiu即：同頻率的兩個正弦量，其相位差等于它們的初相位之差。u,iu,iu,iu,iuuiuuiii同頻率正弦電量的相位關(guān)系ttttOOOOπ2a）超前、滯后b）同相c）反相d）正交在圖a中，0，稱為比超前角，或稱為比滯后uiiuui角；在圖b中，0ui，稱為和同相；ui在圖c中，π，稱為和反相；uiui在圖d中，π/2ui，稱為和正交。ui教學(xué)內(nèi)容注意點手寫60【例1】：已知一正弦電動勢最大值為380V，頻率為50HZ，初相為，寫出瞬時表達式。)380eE解：sin(tsin(314t60)Vme30)VU，U，ω，T，f，，求：mu3112】：正弦電壓sin(314t【例u解：U311V，U220V，314rad/s，T0.02s，50Hz，mf30。u1002sin(100t60)V，【例3-1】：已知兩正弦電動勢分別是：e1e2652sin(100t30)V，求：各電動勢的最大值、有效值、頻率、周期、初相位和相位差。E1002V，E652V，E100V，E65V，解：m1m212100rad/s2T0.02sf50Hz，，6030，，，160(30)9090e2，超前。e112五、正弦交流電的相量圖表示法任何一個正弦量，都可以找到一個與之對應(yīng)的空間矢量。一個正弦量有三大要素，即角頻率、最大值和初相。正弦交流電路計算時只要兼顧有效值和初相這兩個要素即可。而空間矢量正好有兩個要素，即模與幅角（指極坐標(biāo)式）。若用它的模代表正弦量的最大值或有效值，用幅角代表正弦量的初相，那么就可以用一個空間矢量表示正弦量了。為了與一般的矢量有所區(qū)別，把表示正弦量的矢量稱為相量。規(guī)定正弦量的相量用大寫字母上方加“·”來表示。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫正弦量的相量圖表示法jIIiO11002sintA，【例2-1】：設(shè)兩個正弦交流電流表達式分別為：i1i50sin(t60)A，試用相量圖來表示。21002250252，初2II解：有效值I1100A，I1m22m226020相，。1I2252A60IO100A1小結(jié)：要求學(xué)生掌握同頻率正弦電量的相位關(guān)系，并學(xué)會正弦電量的相量表示法。布置作業(yè)：教材P69習(xí)題2——8教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)提問：1、正弦交流電的瞬時值表達式的書寫；2、正弦量的相量表示法。導(dǎo)入新課：§3.2正弦交流電路一、純電阻交流電路（一）電阻元件電阻是耗能元件白熾燈、電爐、電熨斗等都屬于電阻性負(fù)載，在這類電路交流電路中如果只有線性電阻，這種電路叫做純電阻電路。我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的中影響電流大小的主要是負(fù)載電阻。Ruiuiπ2πittOuRπpIUPOb)（二）電壓與電流關(guān)系u，根據(jù)歐姆定律得出：，即電阻元iR當(dāng)u和i的參考方向相同時件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系。阻的電流為iIsint時，電阻兩端的電壓則為m若通過電uiRIsintRmUsintm比較兩式可得如下結(jié)論：1、電阻元件上的電壓u和電流i是同頻率的正弦電量；教學(xué)內(nèi)容注意點手寫2、電壓和電流的相位差＝0°，即u和i同相位；UIR；3、電壓和電流的最大值、有效值的關(guān)系仍符合歐姆定律：mmUIR4、波形圖和相量圖如圖所示。（三）功率1、瞬時功率在交流電路中，電路元件上的瞬時電壓與瞬時電流之積為該元件的瞬時功率，用p表示，單位為W（瓦[特]）。電阻元件上的瞬時功率為puiUmsin2t≥02R有功功率（平均功率）的求解說明電阻是耗能元件。2、有功功率（平均功率）電阻是耗能元件，為了反映電阻所消耗功率的大小，在工程上常用平均功率（也叫有功功率）來表示。所謂平均功率就是瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值，用大寫字母P表示。用數(shù)學(xué)表達式表示為PUIIRU22R計算公式和直流電路中計算電阻功率的公式相同，單位也相同，但要注意這里的P是平均功率，電壓和電流都是有效值。100【例2-3】：把一個的電阻接到u311sin(314t30)V的電源上，求：，。iP教學(xué)內(nèi)容注意點手寫m311V3.11AUI解：mR100i3.11sin(t30)APUII2R(I)2R(3.11A)2100(2.2A)2100484Wm22220【例】：已知某白熾燈額定值為V/100W，其兩端所加電壓為u2202sin(314t)V，求f、R和P。2314f解：231450Hz2220RU2484P100PP100WN教學(xué)內(nèi)容注意點手寫3、無功功率電容與電源之間只是進行能量的交換而不消耗功率，其能量的交換也用無功功率來衡量。無功功率用表示，單位為var（乏）。無功功率的求解QQUIXI2U2XCC6)V的交【例】：一個電容量C40F的電容接到u2220sin(314t流電源上，試求：（1）容抗；（2）電流有效值；（3）電流的瞬時值表達式；（4）電路的無功功率。11180解：（1）XC2πfC31440106C220V（2）IUX2.75A80C（3）i2.75sin(314t23)A（4）QUI220V2.75A605var教學(xué)內(nèi)容注意點手寫復(fù)習(xí)提問：1、純電阻電路電壓、電流的關(guān)系和功率的求解公式；2、純電感電路電壓、電流的關(guān)系和功率的求解公式；3、純電容電路電壓、電流的關(guān)系和功率的求解公式。導(dǎo)入新課：§3.3正弦交流電路的分析一、電壓與電流的關(guān)系——RLC串聯(lián)電路iUUUuRLRuXuLCuCt令電流iI為參考正弦量：sin串聯(lián)電路中各muuuu1、瞬時值關(guān)系：部分電壓間的關(guān)系RLCUUUU2、相量關(guān)系：RLC3、有效值關(guān)系：(UU)2UU2RLC通過畫相量圖來分析。ULUCUIU由相量圖可知，電壓相量，，(UU)組成了一個直角三角形，UURRLC稱為電壓三角形。4、歐姆定律式：(UU)2UU2RLC教學(xué)內(nèi)容注意點手寫UIR2(XX)2IR2X2IZLCXXX，稱為電抗；R2X2稱為阻抗，單位都是Z式中LCZ?？梢钥闯?，，(XRX)也組成了一個直角三角形，叫做阻抗三LC角形，如圖所示。阻抗三角形和電壓三角形是相似三角形。ZXXXLCR5、角的求解XXCarctanUUCarctanLLRUuiR角既表示電壓相量與電流相量的夾角，還等于阻抗的阻抗角。Z二、電路性質(zhì)的討論電路性質(zhì)的討，電壓超前電流角，電路呈電感性。論>X0<<90，則1、若XLC當(dāng)90時，為純電感電路。滯后電流角，電<X90<<0，電壓2、若X，則路呈電容LC性。當(dāng)90時，為純電容電路。0，電壓與電流同相位，電，則路呈電阻性，此X3、若XLC時電路發(fā)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象。三、功率關(guān)系1、瞬時功率功率的把電路中電壓的瞬時值與電流的瞬時值的乘積叫做瞬時功率，即計算puipppRLC2、有功功率（平均功率）有功功率是電路所消耗的功率。在RLC串聯(lián)電路中，只有電阻消耗功率。PPUII2R，即：PUIcos，所以，電路的有功功率為R功率因數(shù)，因而角又叫功率因數(shù)角。Rcos其中稱為教學(xué)內(nèi)容注意點手寫3、無功功率電感元件和電容元件均為儲能元件，與電源進行能量交換，其交換的無功功率為：QQQ(UU)IUIsinLCLC在RLC串聯(lián)電路中，因為電流相同，U與UI反相，所以，當(dāng)電感LC儲存能量時，電容必定在釋放能量；反之亦然。說明電感與電容的無功功率具有互相補償?shù)淖饔茫娫粗慌c電路交換補償后的差額部分。4、視在功率視在功率表示電源提供總功率（包括和）的能力，即電源的容量。PQ在交流電路中，總電壓與總電流有效值的乘積定義為視在功率，用字母S表示，單位為VA（伏·安）或kVA（千伏·安），即SUI由于平均功率、無功功率和視在功率三者所代表的意義不同，PQS為區(qū)別起見，各采用不同的單位。這三個功率之間有一定的關(guān)系，即SP2Q2顯然，它們也可以用一個直角三角形來表示，叫做功率三角形。功率、電壓和阻抗三角形都是相似的。SU三個三角形ZCUCXQULXLRUPR小結(jié)：要求學(xué)生了解RLC串聯(lián)交流電路電壓、電流及功率的間關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫第四章三相電路§4.1三相電路單相交流電路中發(fā)電機只產(chǎn)生一個交變電動勢。但在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電能的產(chǎn)生、輸送和分配，普遍采用三相正弦交流電路。三相交流電路之所以獲得廣泛應(yīng)用，是因為它和單相（1）三相機比同容量的單相交流發(fā)電機節(jié)省材料，體積小。（2）遠距離輸電交流電路相比具有下列優(yōu)點：交流發(fā)電較為經(jīng)濟：電能損耗小，節(jié)約導(dǎo)線的使用量。在輸送功率、電壓、距離和線損相同的情況下，三相輸電用鋁僅是單相的75%。（3）三相電交流電動勢的產(chǎn)生120三相對稱電個頻率相同、幅值相等、相位彼此互差的壓源按一定方式聯(lián)接而成的對稱電源。三相對稱電器在結(jié)構(gòu)和制造上比較簡單，工作性能優(yōu)良，使用可靠。一、三相源：指由三正弦電壓是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。在三相交流發(fā)電機中有三個相同的繞組，三個繞阻的首端分別用U、V、W表示，末端分別用U、1112V、W表示。這三個繞組分別稱為U相、V相、W相，所產(chǎn)生的三相22電壓分別為：uUsint2Usint三相對稱電壓表達式UmPuUsin(t120)2Usin(t120)VmP的書寫uUsin(t120)2Usin(t120)WmP波形圖和相量式如圖所示。UWuuU?CuUAuVBuu120uucW120Uπ2π2πUπωt0120UTVa）波型圖?UB教學(xué)內(nèi)容注意點手寫三個交流電壓達到最大值的先后次序叫相序，相序為U→V→W，稱為正序或順序，反之，當(dāng)相序為W→V→U時，這種相序稱為反序或逆序。通常無特殊說明，三相電源均為正序。二、三相四線制電源Y三相電源的聯(lián)接有兩種：星形聯(lián)接（接）和三角形聯(lián)接（Δ接）。而星形聯(lián)接是電源通常采用的聯(lián)接方式。下圖為三相電源的星形聯(lián)接。圖三相四a中三個電源的末端連接成一個點，該點稱為中性點，簡稱中點或零點。線制電N中性線或零線，用表示。在低壓供電系統(tǒng)中，中源的特從中點引出的輸電線叫點通常是接地的，因而中性線又俗稱地線。由三個電源的首端引出三根輸點UVWLLL電線稱為相線或端線，俗稱火線，用、、（或、、）表123UVW示。工程上，、、三根相線分別用黃、綠、紅顏色來區(qū)別，零線的顏色是黑色或黃綠相間色。UUUUUUVWUWUU30UV30UUNU30UUUVWVVUWWUVWb)a)根相線和一根中性線所組成的輸電方式稱為三相四線制。三相四由三線制通常在低壓供電系統(tǒng)中采用。三相電源聯(lián)接成星形時，可以向用戶提供兩種電壓。相線與中性線之間的電壓稱為相電壓，用，，表UUUUVW示。相線與相線之間的電壓稱為線電壓，用，，表示。UUUUVVWVWU各相電壓與線電壓之間的關(guān)系為：UUUUUVUUUWVWVUUUUWUW其相量圖上圖所示。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫由相量圖分析得到，三個線電壓的幅值相同，頻率相同，相位相差線電壓120，且線電壓與相電壓之間的大小關(guān)系為：U3U與相電壓之間的大小LP式中為線電壓的有效值，為相電壓的有效值。UUPL30線電壓與相電壓的相位關(guān)系為線電壓超前相應(yīng)的相電壓。關(guān)系我國供電系統(tǒng)所說的電源電壓為220V，指的是相電壓；電源電壓為380V，指的是線電壓。由此可見，三相四線制的供電方式可以給負(fù)載提供兩種電壓，線電壓380V和相電壓220V。【例1】：當(dāng)發(fā)電機三相電源星形連接接時，已知相電壓：uUsin（t30）V，試寫出相電壓u、u表達式及線電壓AmBCu、u、u表達式。ABBCCA【例2】：當(dāng)發(fā)電機三相繞組聯(lián)成星形時，設(shè)線電壓表達式為：u3802sin（t30）V，寫出相電壓u表達式。ABA教學(xué)內(nèi)容注意點手寫提問：三相四線制供電系統(tǒng)的特點三、三相負(fù)載的連接方式三相負(fù)載：接在三相電源上的負(fù)載。對稱三相負(fù)載：各相負(fù)載相同的三相負(fù)載。同的三相負(fù)載。不對稱三相負(fù)載：各相負(fù)載不相（一）三相負(fù)載星形連接IUUNZUUUIINNZZWUUVVWVWVIW相電壓：每相負(fù)載兩端的電流稱為負(fù)載的相電流。流稱為線電流。流為中線電流。壓稱為負(fù)載的相電壓。幾個相關(guān)概念相電流：流過每相負(fù)載的電線電流：流過相線的電中線電流：中性線上的電負(fù)載星形聯(lián)接的電路特點是：（1）負(fù)載相電壓等于電源相電壓，線電壓有效值為相電壓有效值的三相負(fù)載星形330。倍，且在相位上線電壓超前相應(yīng)的相電壓連接的特點（2）負(fù)載相電流等于線電流。0（3）中線電流IIIINUVW（4）中性線的作用1）對稱三相電三相負(fù)載的相負(fù)載組成的三相電路：三相電源提供的線電壓和相電壓是對稱的。如果中性線阻抗相等，則稱為對稱的三相負(fù)載。由對稱三相電源和對稱三的作用路稱為對稱三相電路。對稱三相電路中線電壓、相電壓、線電流和相電流均是對稱的。對稱三相電路的中線電流I0。中性線沒有電流，便可省去，并不N影響電路的正常工作，這樣三相四線制就變成三相三線制。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫2）不對稱三相電路：如果三相負(fù)載的阻抗不相等，即三相負(fù)載不對稱，則中線電流0，中性線便不可省去。若斷開中性線變成三相三線IN制供電，則將導(dǎo)致各相負(fù)載的相電壓分配不均勻，有時會出現(xiàn)很大的差異，造成有的相電壓超過額定相電壓而使用電設(shè)備不能正常工作。故三相四線制供電時，中性線是非常重要的，決不允許斷開，因此在中性線上嚴(yán)禁安裝開關(guān)、保險絲等，而且中性線的機械強度要比較好，接頭處必須連接牢固。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫（二）三相負(fù)載三角形連接IUUNUUZWUZUVIIWUUVIVWUUVIWVWVZVWIW電路的特點為：（1）負(fù)載相電壓等于電源線電壓。三相負(fù)（2）線電流有效值是相電流有效值的3倍，且在相位上線電流載三角滯后相應(yīng)的相電流30。形連接的特點三、三相負(fù)載的功率在三相交流電路中，不論負(fù)載采用星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接，三相負(fù)PPPPVW載消耗的總功率等于各相負(fù)載消耗的功率之和。即：U如果三相電路為對稱的，則表明各相負(fù)載的有功功率相等，則有三相負(fù)P3UIcosP載的功PP率計算，；負(fù)載為三角形聯(lián)接時有U3U由于負(fù)載為星形聯(lián)接時有IILPPLUU，I3I，因此可得：LPLPP3UIcosPLL同單相交流電路一樣，三相負(fù)載中既有耗能元件，也有儲能元件。因此，三相交流電路中除了有有功功率外，也有無功功率和視在功率。在對稱三相電路中，三相負(fù)載的無功功率和視在功率分別為：教學(xué)內(nèi)容注意點手寫Q3UIsin3UIsinPPPLLP公式熟練應(yīng)用S3UI3UIP2Q2PPLL【例】：一直某三相對稱負(fù)載在線電壓為380V三相電源中，其中R6，X8。試分別計算負(fù)載作星形連接和三角形連接時的相相相電流、線電流及有功功率，并作比較。22X相628102解：（1）星形連接時：Z相R相IU相Y2201022AI相YLYZ相cosR相60.6Z10相3UIcos3220220.68.7kW相YPY相Y380IU相（2）三角形連接時：Z相1038A相I3I33866AL相33380380.626kWUIcos相相P3（3）比較可知：三角形連接時相電流是星形連接相電流的倍，線電流是星形連接線電流的3倍，有功功率是星形連接有功功率的3倍。小結(jié)：要求學(xué)生掌握負(fù)載對稱的“Y”接電路的特點和簡單的計算。教學(xué)內(nèi)容注意點手寫第五章基本放大電路本章