電工電子技術(shù),三相電

本節(jié)講授第五章交流電§5.2交流電概述一.交流電的基本概念交流電路交流電路：如果電源電動勢e(t)的大小和方向均隨時間作周期性變化，則各段電路中的電壓u(t)和電流i(t)均隨時間作周期性變化，這種電路叫做交流電路。*簡諧交流電：e(t)、u(t)、i(t)隨時間變化的關(guān)系是正弦或余弦函數(shù)的波形。簡諧交流電

3)基本性：任何非簡諧式的交流電都可以分解為一系列不同頻率的簡諧成分。

1)獨立性：不同頻率的簡諧成分在線性電路中彼此獨立、互不干擾。

2)固頻性：同頻簡諧量疊加后或簡諧量經(jīng)微商積分后仍為同頻簡諧量。為什么重要？二.簡諧交流電的特征量簡諧交流電的任何變量都可寫成時間的正弦函數(shù)或余弦函數(shù)的形式，我們將采用余弦函數(shù)的形式：

交變電動勢交變電壓交變電流

從這些表達式中可以看出，描述任何一個變量，都需要三個特征量，即頻率、峰值和初相位?，F(xiàn)在分別討論如下：簡諧量的三個特征量在圖象中的對應(yīng)關(guān)系：

：電流幅值（最大值）

：

角頻率（弧度/秒）：初相角特征量:

i幅值：瞬時值隨時間變化的幅度簡諧量特征量之一

--幅值

在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測物理量的有效值。標準電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值電量名稱必須大寫,下標加0。如：U0、I0則有（均方根值）可得當

時，交流直流熱效應(yīng)相當電量必須大寫如：U、I有效值有效值概念

描述簡諧變量隨時間變化快慢的物理量簡諧量特征量之二

--角頻率1.角頻率ω：每秒變化的弧度單位：弧度/秒2.頻率f：每秒變化的次數(shù)單位：赫茲(Hz)，千赫茲...周/秒，周(c)iT3.周期T：變化一周所需的時間單位：秒(s)，毫秒..*電網(wǎng)頻率：

中國50Hz

美國、日本60Hz小常識*有線通訊頻率：300-5000Hz

*無線通訊頻率：

30kHz-3×104MHz交流電路中各部分的電壓和電流的頻率均取決于電源的頻率,屬于同頻簡諧交流電。簡諧量特征量之三

--初相位：t=0時的相位，稱為初相位或初相角。說明：

給出了觀察余弦波的起點或參考點。i：簡諧量的相位角或相位例幅值：已知：角頻率：初相位：

t在處理交流電問題的實際過程中，我們更關(guān)心的是兩個同頻交流電的相位差，因為相位差可以反映不同簡諧量的步調(diào)是否一致，如圖

兩個同頻率簡諧量間的相位關(guān)系

問題與討論1.下列屬于簡諧交流電的是：（）。2.下圖所示簡諧量的初相是多少？iT本節(jié)重點：

1.交流電，簡諧交流電的概念。2.簡諧交流電的特征。3.簡諧交流電的三個特征量。4.交流電的有效值的概念，怎么計算？5.簡諧交流電的相位關(guān)系，怎么判斷？

作業(yè)：P255-3本講到此結(jié)束謝謝大家！一系列頻率為f、3f、5f….的簡諧波疊加后可以成為一個矩形波!!上節(jié)回顧1.交流電，簡諧交流電的概念。2.簡諧交流電的重要性。3.簡諧交流電的的三個特征量。4.交流電的有效值的概念，怎么計算？5.簡諧交流電的相位關(guān)系，怎么判斷？本節(jié)講授第五章交流電§5.2

交流電路中的元件討論元件上電壓、電流之間的關(guān)系。電阻R似穩(wěn)條件下，歐姆定律仍然成立，對于電阻元件有電容C電感L簡諧電壓、電流之間不僅有量值大小的關(guān)系，還有相位關(guān)系，反映某一元件上u(t)與i(t)關(guān)系需要兩個量：*阻抗不隨時間變化,不是簡諧量導(dǎo)納阻抗的倒數(shù)*電壓與電流的相位差Z與?合起來代表元件本身的性質(zhì)。總結(jié)*電阻*電容*電感本節(jié)重點：

1.阻抗與導(dǎo)納的概念。3.單純元件的阻抗與相位差。iuZφ圖1阻抗與位相差2.相位差的概念。阻抗:反映交流電路元件的電壓與電流量值關(guān)系的物理量。相位差:反映交流電路元件的電壓與電流步調(diào)關(guān)系的物理量。敢(感)超前，容押(壓)后

作業(yè)：P255-4本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.3

矢量圖解法上節(jié)回顧1.交流電路的歐姆定律內(nèi)容及阻抗與相位差的概念。iuZφ圖1阻抗與位相差2.單純元件的阻抗和相位差。阻抗:反映元件的電壓與電流量值關(guān)系的物理量。相位差:反映元件的電壓與電流步調(diào)關(guān)系的物理量。一.簡諧量的矢量表示法初始位置與x軸夾角φ矢量長度有效值或峰值A(chǔ)旋轉(zhuǎn)速度ω1.只有簡諧量才能用相量表示，非簡諧量不可以。2.只有同頻率的簡諧量才能畫在一張相量圖上，不同頻率的簡諧量不能畫在一張相量圖上。二.串并聯(lián)電路各元件的電流和電壓的關(guān)系串聯(lián)電路1.各元件的電流的瞬時值處處相等。2.電路兩端的總電壓瞬時值等于各元件上分壓瞬時值之和。并聯(lián)電路1.各元件的電壓的瞬時值相等。2.總電流瞬時值等于各元件上分電流瞬時值之和。三.串并聯(lián)電路的矢量解法1．RC串聯(lián)CiuR(a)●●●(b)串聯(lián)電路各元件的電流矢量相同畫矢量圖：*矢量長度：可以對應(yīng)峰值，也可以對應(yīng)有效值。*畫圖：*基準：以總電流I方向(2)與之同向，大小(1)水平方向畫基準電流(3)滯后90°，大小(4)矢量合成(b)總電壓總阻抗相位差電壓滯后，φ<02．RL串聯(lián)(b)LiuR(a)●●●總電壓：總阻抗：相位差：電壓超前，φ>03．RC并聯(lián)CiuR(a)●●并聯(lián)電路各元件的電壓矢量相同畫矢量圖：*基準：以總電壓U方向*畫圖：(1)水平方向畫基準電壓(b)(2)與之同向，大小(3)超前90°，大小(4)矢量合成(b)總電流總阻抗相位差電壓滯后，φ<04．RL并聯(lián)總電流：總阻抗：相位差：電壓超前，φ>0LiuR(a)●●(b)1.旁路電容：四.應(yīng)用旁路(退藕)，移相，濾波如圖所示，設(shè)ecbReCe●●

旁路電容【例1】：僅為電阻阻抗的0.24%【例2】：直流電源濾波器已知：U=220V,f=50Hz~100Hz,L=16H,C=1000μF

對50Hz若f=100Hz，則若為直流，則直流電壓與電流都在負載R

上；交流電壓降在L上（降壓）；3)

交流電流主要通過C（旁路）；R1000μF●●16H+-直流電源濾波2.移相：(b)(a)IN●●~OUT移相器【例3】：已知：圖中300Hz的輸入信號通過RC串聯(lián)電路，其中R=100Ω,要使輸出信號滯后輸入信號

/4相位，電容C應(yīng)取多大？根據(jù)題意3.濾波：低通濾波器高通濾波器低通IN●●OUT

高通IN●●OUT

作業(yè)：P255-5、6、7本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.4交流電路的復(fù)數(shù)解法上節(jié)回顧1.串并聯(lián)電路電壓電流的矢量關(guān)系。2.矢量法的精髓。串聯(lián)并聯(lián)找基準相位關(guān)系定方向阻抗關(guān)系定大小3.交流串并聯(lián)電路的應(yīng)用。旁路(退藕)，相移，濾波一、簡諧量的復(fù)數(shù)表示法yx0矢量長度→峰值或有效值矢量與x軸夾角→相位或初相+j+1baU00?！噶块L度→峰值或有效值輻角→相位或初相問題圖解法可以用于簡諧量運算，但不方便。瞬時值相量復(fù)數(shù)一、復(fù)數(shù)基本知識1.復(fù)數(shù)的表示代數(shù)式表示三角式表示指數(shù)式表示*歐拉公式極坐標式表示+j+1baA0【例1】：復(fù)數(shù)表達式的轉(zhuǎn)換。+j+14-3A0計算輻角時，要注意所在象限2.復(fù)數(shù)的四則運算*加減法：實部加減實部，虛部加減虛部*乘除法：用指數(shù)表示比較簡單乘法模相乘，輻角相加除法模相除，輻角相減*共軛運算：加法乘法得實數(shù)【例2】：已知瞬時電流，將其表示成復(fù)數(shù)。【例3】：已知相量，求瞬時值。已知一頻率為50Hz的余弦電流其相量形式為：求其瞬時值表達式。？正誤判斷1.已知：？有效值？3.已知：復(fù)數(shù)瞬時值j45

？最大值？？

負號2.已知：4.已知：復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納好處：(1)將代表元件性質(zhì)的Z和φ用一個復(fù)阻抗來代替(簡單)(2)從這個定義可以看到，它的形式與歐姆定律一樣，也叫復(fù)數(shù)形式的歐姆定律(易記)復(fù)導(dǎo)納復(fù)導(dǎo)納的輻角與復(fù)阻抗的輻角差一個負號復(fù)阻抗()電容電感0R，與f無關(guān)電阻復(fù)導(dǎo)納()相位差()阻抗(Z)元件R單一元件的復(fù)阻抗三、交流串、并聯(lián)電路的復(fù)數(shù)解法

用復(fù)數(shù)法計算簡單電路時，電路的電壓、電流關(guān)系與直流電路相仿，串聯(lián)電路：并聯(lián)電路：利用復(fù)數(shù)進行相量運算。【例4】：AAB

C25

VC1已知：I1=10A，UAB=100V求：A、V讀數(shù)設(shè)為參考相量，即安培表讀數(shù)為10AAAB

C25

VC1C伏特表讀數(shù)為141.4V

作業(yè)：P255-8、9、10本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.5交流電功率上節(jié)回顧1.復(fù)數(shù)解法的思路。2.簡諧量與復(fù)數(shù)的對應(yīng)。簡諧量用復(fù)數(shù)對應(yīng)簡諧量運算變?yōu)閺?fù)數(shù)運算

模振幅、峰值輻角相位、初相位A簡諧量復(fù)數(shù)量復(fù)阻抗復(fù)電壓復(fù)電流3.單純元件的復(fù)阻抗。4.串并聯(lián)電路的計算。串聯(lián)電路：并聯(lián)電路：一、交流電功率1.瞬時功率(元件在某一瞬時電壓與電流的乘積)與時間無關(guān)項與時間有關(guān)項頻率為2倍頻時間的函數(shù)設(shè)：負功ωtiO圖5.51電流電壓與功率曲線周期函數(shù)2.平均功率(瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值)不僅與有效值而且還與相位差有關(guān)也稱有功功率思考與討論：單純元件的有功功率有什么特點？純電阻電路純電感電路純電容電路一般RLC電路從電源吸收的能量>回授給電源的能量3.視在功率(元器件兩端電壓有效值U和通過元器件電流有效值I的乘積)思考與討論：視在功率有什么意義？

1)

在一般二端網(wǎng)絡(luò)中既有電阻(耗能)元件又有電容或電感(儲能)元件。IUZφ

2)

二端網(wǎng)絡(luò)正常工作時，既要保證電阻(耗能)元件上消耗的功率，也要提供電容或電感(儲能)元件儲存的功率。視在功率是確保用電器正常工作，外電路需傳給它的功率注意

1)

單位用伏安或千伏安。

2)

視在功率并非全部被用電器消耗。

3)設(shè)計電路時，一個電源可以接多少負載要用視在功率核算。而電源(發(fā)電機、變壓器、UPS等)可能提供的最大功率也稱電源的容量。

4)僅給電路提供平均功率，電路是不能正常工作的。4.功率因數(shù)其中：cos

稱為功率因數(shù)。問題功率因數(shù)的物理意義是什么？有功功率占視在功率的比率二、有功電流與無功電流在一般RLC電路中，電流與電壓存在一定的相位差

，如圖原因有功功率是由電流的平行分量產(chǎn)生有功電流

無功電流

1.無功電流對用電器做功無貢獻。2.輸電線路中總電流產(chǎn)生焦耳熱，無功電流增加銅耗。問題如何減小無功電流？例如：日光燈電路，見圖鎮(zhèn)流器為電感器件，一般●●日光燈電路正規(guī)的安裝應(yīng)加接補償電容。三、無功功率視在功率（VA，kVA）有功功率（W，kW）無功功率（Var，乏爾）【討論】：越小，1.完成相同的工作，所需發(fā)電機的容量越大。2.無功能量損耗，用無功電度表計量，單位：Var·hourP功率三角形j3.無功功率反映電路與電源間能量往返的規(guī)模。四、有功電阻與電抗一個電路的復(fù)阻抗：有功電阻電抗有了以上定義后：視在功率有功功率無功功率【注意】：1.電路消耗的功率等于有功電阻消耗的功率。2.電抗不消耗功率，只儲存功率。3.有功電阻不等于一般意義上的電阻。并聯(lián)電容值的計算

設(shè)原感性用電器的功率因數(shù)為cos

L

，要求補償?shù)絚os

須并聯(lián)多大電容？（設(shè)電源電壓有效值為U，用電器的功率為P）uiRLC分析依據(jù)：補償前后P、U不變。由相量圖可知：

作業(yè)：P265-11、12本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.6

諧振電路(并聯(lián))上節(jié)回顧1.串聯(lián)共振的概念和條件？2.串聯(lián)共振的特點。3.串聯(lián)共振電路的品質(zhì)因數(shù)的概念及三重意義。

Z最小(R)、I最大、

=0、電路儲能穩(wěn)定。

Q值越大，諧振電路儲能的效率越高

Q值越大，頻率選擇性越好，通頻帶窄

Q值越大，電感和電容上的電壓與總電壓之比越大4.Q值與電路中具體的參數(shù)RLC關(guān)系。5.試述收音機輸入電路的電磁學原理。6.如果用一個400mH的固定電感與一個可變的調(diào)諧電容器組成一個串聯(lián)諧振電路．為了使之能在200—600m的波段上調(diào)諧，則電容的調(diào)諧范圍應(yīng)為多少?一、并聯(lián)諧振LRCu●●并聯(lián)諧振電路

Z,

值均與ω有關(guān)在某個特定的頻率f0下，Z,

也達到極值ZZ,IIfO諧振頻率：諧振阻抗與諧振電流：3.諧振頻率的近似計算：外電路電流很小外電路輸入有功功率，以補償損耗。電感磁芯導(dǎo)線電阻電容介質(zhì)4.諧振時的電流分配：定義：電流諧振時，兩支路電流幾乎為總電流的Q倍附表一：并聯(lián)與串聯(lián)諧振回路的比較

串聯(lián)諧振電路（電壓諧振）并聯(lián)諧振電路（電流諧振）電路形式

諧振條件諧振阻抗品質(zhì)因數(shù)諧振時電容或電感上的電流或電壓對電源的要求低內(nèi)阻的信號源內(nèi)阻較大的信號源【例1】：

LC串聯(lián)諧振電路中，電感L=50μH，電容C=200PF，電路品質(zhì)因數(shù)Q=50，信號源電壓Us=1mV,試求電路的諧振頻率f0,諧振時電路電流I0及電容器兩端電壓Uc?！纠?】：一個LC串聯(lián)諧振電路的元件參數(shù)為：L=0.1mH，C=400PF，R=10Ω，信號源電壓Us=10mV,試求電路的諧振頻率f0,諧振阻抗Z0，諧振電流I0，品質(zhì)因數(shù)Q，及電感和電容器兩端電壓UL

、Uc?！纠?】：有一個串聯(lián)諧振電路，當信號源頻率為電路諧振頻率f0=100KHz時，電路諧振電流I0=100mA；當信號源頻率變?yōu)閒1=99KHz和f2=101KHz時，電路電流都是70mA。問：(1)信號源頻率為f1時，電路呈感性還是容性？(2)求電路品質(zhì)因數(shù)Q。【例4】：一個串聯(lián)諧振電路的元件參數(shù)為：L=0.1mH，C=800PF,R=10Ω，求通頻帶△f。本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.6

諧振電路(并聯(lián))上節(jié)回顧1.串聯(lián)共振的概念和條件？2.串聯(lián)共振的特點。3.串聯(lián)共振電路的品質(zhì)因數(shù)的概念及三重意義。

Z最小(R)、I最大、

=0、電路儲能穩(wěn)定。

Q值越大，諧振電路儲能的效率越高

Q值越大，頻率選擇性越好，通頻帶窄

Q值越大，電感和電容上的電壓與總電壓之比越大4.Q值與電路中具體的參數(shù)RLC關(guān)系。5.試述收音機輸入電路的電磁學原理。6.如果用一個400mH的固定電感與一個可變的調(diào)諧電容器組成一個串聯(lián)諧振電路．為了使之能在200—600m的波段上調(diào)諧，則電容的調(diào)諧范圍應(yīng)為多少?一、并聯(lián)諧振LRCu●●并聯(lián)諧振電路

Z,

值均與ω有關(guān)在某個特定的頻率f0下，Z,

也達到極值ZZ,IIfO諧振頻率：諧振阻抗與諧振電流：3.諧振頻率的近似計算：外電路電流很小外電路輸入有功功率，以補償損耗。電感磁芯導(dǎo)線電阻電容介質(zhì)4.諧振時的電流分配：定義：電流諧振時，兩支路電流幾乎為總電流的Q倍附表一：并聯(lián)與串聯(lián)諧振回路的比較

串聯(lián)諧振電路（電壓諧振）并聯(lián)諧振電路（電流諧振）電路形式

諧振條件諧振阻抗品質(zhì)因數(shù)諧振時電容或電感上的電流或電壓對電源的要求低內(nèi)阻的信號源內(nèi)阻較大的信號源【例1】：

LC串聯(lián)諧振電路中，電感L=50μH，電容C=200PF，電路品質(zhì)因數(shù)Q=50，信號源電壓Us=1mV,試求電路的諧振頻率f0,諧振時電路電流I0及電容器兩端電壓Uc?！纠?】：一個LC串聯(lián)諧振電路的元件參數(shù)為：L=0.1mH，C=400PF，R=10Ω，信號源電壓Us=10mV,試求電路的諧振頻率f0,諧振阻抗Z0，諧振電流I0，品質(zhì)因數(shù)Q，及電感和電容器兩端電壓UL

、Uc。【例3】：有一個串聯(lián)諧振電路，當信號源頻率為電路諧振頻率f0=100KHz時，電路諧振電流I0=100mA；當信號源頻率變?yōu)閒1=99KHz和f2=101KHz時，電路電流都是70mA。問：(1)信號源頻率為f1時，電路呈感性還是容性？(2)求電路品質(zhì)因數(shù)Q?！纠?】：一個串聯(lián)諧振電路的元件參數(shù)為：L=0.1mH，C=800PF,R=10Ω，求通頻帶△f。本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.7交流電橋上節(jié)回顧1.串聯(lián)共振的概念和條件？2.串聯(lián)共振的特點。3.串聯(lián)共振電路的品質(zhì)因數(shù)的概念及三重意義。

Z最小(R)、I最大、

=0、電路儲能穩(wěn)定。

Q值越大，諧振電路儲能的效率越高

Q值越大，頻率選擇性越好，通頻帶窄

Q值越大，電感和電容上的電壓與總電壓之比越大4.Q值與電路中具體的參數(shù)RLC關(guān)系。5.試述收音機輸入電路的電磁學原理。6.如果用一個400mH的固定電感與一個可變的調(diào)諧電容器組成一個串聯(lián)諧振電路．為了使之能在200—600m的波段上調(diào)諧，則電容的調(diào)諧范圍應(yīng)為多少?一、電橋簡介：電橋（直流、交流）是一種比較式儀表，它的準確度和靈敏度都較高。直流電橋：測電阻；交流電橋：測電容、電感、頻率和Q值等。平衡：支路“N”電流（參見圖5.71）則即得或而(i=1,2,3,4)故平衡時一次平衡，可測兩量平衡條件：～N●●●●ABCD圖5.71交流電橋【討論】：交流電橋平衡時要同時滿足兩個條件：阻抗位相當然也就可同時測得兩個未知量。四臂阻抗性質(zhì)的配置應(yīng)有一定約束。（滿足一定條件）例如：若3、4臂為電阻，即則平衡時應(yīng)滿足顯然1、2臂必須是同性電抗。若2、3臂為電阻，即則平衡時應(yīng)滿足顯然1、4臂必須是異性電抗。否則不可能達到平衡。二、常用交流電橋預(yù)備知識：電容的損耗角δ和耗散因數(shù)tanδ

實際電容器在電路中可以等效成一純電容C和一損耗電阻rc的串聯(lián)C其中δ稱為損耗角

耗散因數(shù)P功率三角形j損耗(P)大，耗散因數(shù)tanδ大電感線圈的品質(zhì)因數(shù)Q實際電感線圈總存在電阻，在低頻情況下，可將它等效成一純電感線圈L和一損耗電阻rl的串聯(lián)。L品質(zhì)因數(shù)損耗(P)少，品質(zhì)因數(shù)Q大電容橋：測量電容器的電容和損耗圖5.72電容橋～NCxrxR3R4●●●●●C2C4復(fù)阻抗平衡即所以常見電橋：圖5.73LC

電橋～NLxrxR3R4●●●●●R2C4MaxwellLC電橋復(fù)阻抗平衡得頻率電橋臂1為串聯(lián)諧振電路。平衡條件：測量過程：將C1

短接，用直流電源，調(diào)節(jié)R1

，使電橋平衡，則測量信號源頻率時，調(diào)節(jié)C1

，使電橋平衡，則可得圖5.74頻率電橋～NL1R1R3R4●●●●R2C1本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.8

復(fù)數(shù)形式的基爾霍夫定律上節(jié)回顧1.交流電橋平衡的條件？阻抗位相2.交流電橋平衡的四臂的約束條件？3.常見交流電橋的作用和原理？4.電感線圈的品質(zhì)因數(shù)和電容器的耗散因數(shù)？～N●●●●ABCDOZ1Z2Z3Z4交流電橋一、復(fù)數(shù)形式的基爾霍夫定律適用條件：適用于處理只有一個電源或有若干個同步電源的復(fù)雜交流電路基本形式：任一時刻，連接于任一節(jié)點的所有支路電流的代數(shù)和等于零。參考方向指向節(jié)點的電流相量為正，反之為負任一時刻，沿電路中任一回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。沿回路繞行方向電勢降落的相量為正，反之為負(確保電路中電流、電壓都是同頻簡諧量)

如圖所示電路中,已知電流表A1、A2、A3都是10A,求電路中電流表A的讀數(shù)?！纠?】：選定瞬時電流參考方向以節(jié)點為研究對象，列方程設(shè)端電壓則在濾波電路的實際應(yīng)用中，為了加強濾波效果，往往采用如圖所示的多級RC濾波電路，圖示電路實際上是三個單級RC濾波電路單元組成的多次分壓電路，與單級RC濾波電路相比，最終輸出的電壓更為平穩(wěn)。試用基爾霍夫定律計算該濾波電路輸出和輸入復(fù)電壓之比?！纠?】：標定某一瞬時電源的極性在每段支路上標定電流方向為每一個閉合回路規(guī)定繞行方向?qū)芈?：對回路Ⅱ：對回路Ⅲ：整理為關(guān)于、、的三元一次方程：解出為：二、有互感的電路計算計算有互感的電路時，情況相對復(fù)雜一些，在按照基爾霍夫定律列方程時，還應(yīng)考慮互感引起的感應(yīng)電動勢對電路中電壓、電流的影響。*互感電動勢*正負號如何選??？與線圈的繞向、相對位置有關(guān)。*自感電動勢mn同名端和異名端：··～●●AB●●CD符號法則：電流從同名端流入，且兩線圈電流變化趨勢一樣則互感電動勢與自感電動勢方向相同*由自感引起的電勢降落為*線圈L2

在線圈L1

中的互感引起的電勢降落為～●●AB●●CD總結(jié)：列出下圖所示的電路方程。解：根據(jù)基爾霍夫方程組，考慮到上述互感電壓正負號的規(guī)定。對于回路1對于回路2其中【例3】：本講到此結(jié)束謝謝大家！本節(jié)講授第五章交流電§5.9

變壓器上節(jié)回顧1.復(fù)數(shù)形式的基爾霍夫定律？節(jié)點電流方程回路電壓方程2.解題三步驟？在每段支路上標定電流方向(同)流出節(jié)點取正流入節(jié)點取負為每一個閉合回路規(guī)定繞行方向(同)順電流方向取正逆電流方向取負標定某一瞬時電源的極性(不同)從+到–繞行取正從–到+繞行取負3.有互感的電路計算自感電動勢引起的壓降互感電動勢引起的壓降4.同名端的判斷。一、理想變壓器概述：鐵芯：“EI”型，“C”型，“O”型等；繞組：輸入端，原邊，初級繞組輸出端，副邊，次級繞組電不通磁耦合原理：互感應(yīng)原邊與副邊電路獨立自耦變壓器原、副邊為同一繞組，抽頭。硅（矽）鋼片，鐵氧體等軟磁材料。理想變壓器的條件：無漏磁漏磁損耗繞組無電阻銅損耗，即焦耳熱損耗鐵芯無鐵損鐵損耗，包括渦流損耗和磁滯損耗原、副邊感抗ZL→∞，空載電流0。熱聲、熱按螺線管計算所以可見，影響ZL

的因素：——鐵芯材料——繞組匝密度——鐵芯體積理想變壓器的變比公式：電壓變比公式：

變壓器原理圖～●●AB●●CD磁鏈由基爾霍夫定律輸出和輸入電壓與線圈匝數(shù)成正比，位相相反。電流變比公式：空載電流時的原邊電流當時，即有負載時而令稱為“反射”電流得又無漏磁則輸出和輸入電流與線圈匝數(shù)成反比，位相相反。功率關(guān)系：副邊輸出功率與反相原邊輸入功率與反相又知理想變壓器，輸入、輸出有功功率相等。由變比公式得事實上，原線圈并非消耗了有功功率，而是通過磁場的耦合傳遞到副線圈回路上了。

問題：原線圈中沒有電阻，如何消耗有功功率？阻抗變比公式：從原線圈看從副線圈看可得此式表明，在副線圈接阻抗Z相當于在原線圈中獲得N1/N2平方倍的阻抗Z′

阻抗變換

5)阻抗匹配阻抗匹配：當負載電阻R與電源內(nèi)阻r相等時，負載獲得最大功率的現(xiàn)象。問題：在無線電電路中，往往出現(xiàn)負載阻抗很小而電源內(nèi)阻很大的現(xiàn)象，如何使它們匹配起來呢？阻抗變換例：已知信號源電動勢為ε＝6V，內(nèi)阻r＝100Ω，揚聲器電阻R＝4Ω，當原副線圈的匝數(shù)比為多大時，阻抗匹配？作業(yè)：

1.如圖所示，輸出變壓器的次級有中間抽頭，以便接3.5Ω的揚聲器或接8Ω的揚聲器都能使阻抗匹配，次級線圈兩部分匝數(shù)之比N1/N2應(yīng)為多少？(0.5)

2.

將一個輸入220V、輸出6.3V的變壓器改繞成輸入220V、輸出30V的變壓器，現(xiàn)拆出次級線圈，數(shù)出圈數(shù)是38匝，應(yīng)改繞成多少匝？(181)

3.

理想變壓器匝數(shù)比

N2/

N1=10，交流電源電壓為110V，負載1.0KΩ,求兩線圈中的電流？（11A，1.1A）本節(jié)講授第五章交流電§5.10

三相交流電上節(jié)回顧1.什么是理想變壓器？2.變比公式。3.什么是阻抗匹配？4.理想變壓器原副邊功率關(guān)系？一、三相交流電的產(chǎn)生三相交變電動勢：各相繞組首末兩端電壓：三相正弦電壓的相量式:波形圖和相量圖：對稱三相正弦量出現(xiàn)同一值(如正幅值)的先后次序二、對稱三相正弦量的相序正序負序零序三、三相交流電電源的接線方法：星形接法（三相四線制）：三角形接法：相電壓UP：一相繞組兩端的電壓。線電壓U?：端線與端線之間的電壓。相電壓有效值相等：線電壓是相電壓的：

相電壓就是線電壓：四、三相交流電負載的接線方法：負載星形接法（電源為三相四線制）：特征：1.負載兩端電壓為：2.若三相負載對稱，三相電流相位彼此差：3.若三相負載相同,中線電流為0.【討論】：

三相負載不同時省去中線會造成什么后果？【例1】：

中線接通：各相電壓相等，與負載的阻抗無關(guān).中線斷開：a、b串聯(lián)，c斷開.中線不能隨意中斷

如圖星形負載每一相并聯(lián)五盞相同的電燈，其中a相點燃了三盞，b相點燃了兩盞，c相一盞也沒點燃。求中線接通和斷開兩種情況下a、b相的電壓，已知電源線電壓380伏。負載三角形接法（電源為三相四線制）：特征：1.負載兩端電壓為：2.若三相負載對稱，則每相負載上的電流IP

：3.線電流與相電流的關(guān)系：四、三相電功率：三相交流電的電功率等于各相功率之和，在三相負載完全相同的情況下（設(shè)電源采用星形接法）三相電路的總平均功率為

若負載是星形接法

若負載是三角形接法

ZBZCZAN'NZBZCZAN作業(yè)：

1.有一星形聯(lián)接的三相對稱負載(電動機)，每相的阻抗

Ω；電源的線電壓為380V，求：

(1)線電流；(22A)(2)負載所消耗的功率；(8.7KW)(3)(66A,26KW)(3)如果改接成三角形，求線電流和負載所消耗的功率。

2.

三相交流電的線電壓為380V，負載是不對稱的純電阻，RA=RB=22Ω，RC=27.5Ω，作星形聯(lián)接。

(1)求中線電流；(2.0A)矢量和

(2)求各相的相電壓；(220V)(3)若中線斷開，各相電壓將變?yōu)槎嗌伲?212V,212V,235V)本節(jié)講授第五章交流電§5.11

暫態(tài)過程上節(jié)回顧1.對稱三相交流電的特點？3.什么是三相電源的星形連接，什么是端線（火線），什么是中線（零線）？2.什么是相序？4.什么是線電壓？什么是相電壓？5.電源的星形連接的線電壓與相電壓的關(guān)系如何？6.什么是三相電源的三角形連接？特點是什么？7.什么是負載的星形連接？特點是什么？8.什么是負載的三角形連接？特點是什么？9.三相電功率怎么計算？一、暫態(tài)過程

暫態(tài)C電路處于舊穩(wěn)態(tài)KRU+_開關(guān)K閉合電路處于新穩(wěn)態(tài)RU+_tUUc=UUc=0舊穩(wěn)態(tài)

新穩(wěn)態(tài)

暫態(tài)過程：從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程。1.暫態(tài)過程的概念2.暫態(tài)過程產(chǎn)生的原因

①產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因是：能量的積累和釋放都需要時間；

②產(chǎn)生過渡過程的條件是：電路中有儲能元件，且電路狀態(tài)發(fā)生變化（如：電路接入電源、從電源斷開、電路參數(shù)改變等）；電路狀態(tài)的變化也稱換路。

③能量不能躍變導(dǎo)致電容電壓和電感電流不能躍變。3.換路定律換路定律內(nèi)容:在換路瞬間，電容上的電壓、電感中的電流不能突變。設(shè)：t=0時換路---換路前終了瞬間---

換路后初始瞬間則換路時電壓方程:不能突變uL發(fā)生了突變根據(jù)換路定理解:

iLUKt=0uLuR例1：已知:R=1kΩ,L=1H,U=20V，開關(guān)閉合前設(shè)t=0時開關(guān)閉合,求:。二、一階電路的零輸入響應(yīng)1.RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)(a)電路圖；(b)換路瞬間等效電路一階電路：只含有一個儲能元件的電路稱為一階電路。零輸入響應(yīng)：動態(tài)電路在沒有獨立源作用的情況下由初始儲能激勵而產(chǎn)生的響應(yīng)。U0+_R(a)12VSiCUC+_U0RS(b)Uc+_

根據(jù)