熱控基礎知識-電工學基礎知識

目錄

電工學基礎知識..............................................................3

1.為什么一般絕緣材料的絕緣電阻隨著溫度的升高而減小，而金屬導體的電阻卻

隨著溫度升高而增加？.........................................................3

2.什么叫靜電感應？....................................................3

3.什么叫靜電屏蔽？....................................................3

4.尖端放電的工作原理是什么？..........................................3

5.什么是熱電效應?.....................................................4

6.什么是光電效應？....................................................4

7.什么是電流的熱效應?它有何利弊？.....................................4

8.為什么直流不能通過電容器而交流電能通過電容器？....................4

9.什么是“左手定則”？什么是“右手定則”？分別說明它們的用途。........4

10.什么叫自感現(xiàn)象、自感電動勢和自感?什么叫互感現(xiàn)象、互感電動勢和互感?5

11.什么叫集膚效應？....................................................5

12.什么叫渦流？渦流的產(chǎn)生有哪些危害？.................................5

13.常用的電阻器阻值標示方法有哪些？各是怎樣表示的？..................5

14.常用的電容器容量標示方法有哪些？...................................6

15.電路的基本物理量有哪些？............................................6

16.什么是電路的有載工作狀態(tài)、開路與短路？.............................6

17.短路的原因是什么？有什么危害？生產(chǎn)中能否利用短路？................7

18.如何理解額定值與實際值的關系？.....................................7

19.什么叫交流電？什么是正弦交流電？正弦量的三要素是什么？............7

20.什么是交流電的最大值、瞬時值和有效值？..............................7

21.什么是周期、頻率和角頻率？..........................................7

22.什么是相位（雨+9）、初相位外相位差.............................8

23.正弦有哪幾種表示方法？..............................................8

24.什么叫感抗、容抗和阻抗？............................................9

25.什么是視在功率、有功功率、無功功率？...............................9

26.什么是電壓三角形、阻抗三角形和功率三角形？.........................9

27.什么是諧振、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振？..................................10

28.串聯(lián)諧振有什么特點？...............................................10

29.并聯(lián)諧振有什么特點？...............................................11

30.什么叫功率因數(shù)（cos。）？怎樣提高功率因數(shù)？........................11

31.什么是三相電路?采用三相電路的原因是什么？........................12

32.什么叫端線、中點、中線線電壓、相電壓、相電流、線電流？...........12

33.三相功率如何計算？.................................................12

34.什么是換路與換路定律？.............................................12

35.什么是微分電路與積分電路？它們有什么不同？........................13

36.什么叫磁路？........................................................13

37.變壓器為什么不能使直流電變壓？....................................13

38.三相異步電動機的工作原理是怎樣的？................................14

39.何為轉差率？怎樣改變異步電動機的轉速？............................14

40.異步電動機起動時應滿足什么條件？..................................14

41.異步電動機銘牌上標有哪些數(shù)據(jù)？各表示什么意義？...................14

42.單相異步電動機采用分相電容的意義是什么？..........................15

43.同步電機與異步電機主要區(qū)別是什么？同步電機有哪些分類？..........15

電工學基礎知識

1.為什么一般絕緣材料的絕緣電阻隨著溫度的升高而減小，而金屬導體的電阻卻隨著溫

度升高而增加？

答：一般絕緣材料可認為是一個電阻系數(shù)很大的導電體，其導電性質(zhì)是離子性的，而金屬導

體的導電性質(zhì)是自由電子性的。

在離子性導電中，代表電流流動的電荷是附在分子上的，它不能脫離分子而移動。當絕

緣材料中存在一部分從結晶晶格中分離出來的原子離子時，則絕緣材料具有一定的導電能力。

當溫度升高時，材料中原子、分子的活動增加，產(chǎn)生離子的數(shù)量也增加，所以導電能力增強，

絕緣電阻就降低了。

而在自由電子性導電的金屬導體中，其所具有的自由電子數(shù)量是固定不變的，而且不受

溫度的影響。當溫度升高時，材料中的原子、分子活動力增強，自由電子移動時與分子的碰

撞的可能性增加，因此所受的阻力很大，所以，金屬導體當溫度升高時電阻增加。

2.什么叫靜電感應？

答：一個不帶電的物體，如果靠近帶電物體，雖然沒有接觸，但不帶電物體上也會出現(xiàn)電荷。

這是什么原因呢？我們知道，所有物質(zhì)所帶的正電荷與負電荷數(shù)量剛好相等，這樣正負電荷

恰好中和，所以就不呈現(xiàn)電性。當一個不帶電物體靠近帶電物體時，如果帶電物體所帶的是

負電荷，它和正電荷是相吸的，而和負電荷是相斥的，這時靠近帶電物體的一面帶正電，而

另外一面就帶負電。如果把帶電物體取走，不帶電物體的正負電荷又中和了，仍不帶電，這

種現(xiàn)象稱靜電感應。

3.什么叫靜電屏蔽？

答：導體在外界電場的作用下，會產(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象，如果用一個金屬罩把導體罩住，則導

體便不會產(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象。這種隔斷靜電感應的作用，叫做靜電屏蔽。

利用靜電屏蔽，可使某些電子儀器免受外電場的干擾。另外，利用靜電屏蔽的原理制成

的均壓服，能夠使人在超高壓的電場中安全地進行帶電作業(yè)。

4.尖端放電的工作原理是什么？

答：如把導體放到電場中，由于靜電感應的結果，在導體中會出現(xiàn)感應電荷。感應電荷在導

體表面的分布情況決定于導體表面的形狀，導體表面彎曲（凸出面）程度愈大的地方，所聚集

的電荷就愈多；比較平坦的地方電荷聚集的就少。在導體尖端的地方由于電荷密集，電場很

強，在一定的條件下就可導致空氣擊穿而發(fā)生“尖端放電”現(xiàn)象。

如變電所和高大建筑物所安裝的避雷針，就是利用尖端放電的原理而設置的。

5.什么是熱電效應?

答：將兩根不同金屬導線的兩端分別連接起來，組成一閉合回路，一端加熱，另一端冷卻，

導線中將產(chǎn)生電流。另外，在一段均勻導線上如果有溫度差存在時，也會有電動勢產(chǎn)生，這

些現(xiàn)象稱為熱電效應。

熱電效應是可逆的，單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。與電流強度成正比，并且與兩端金屬的性

質(zhì)有關。

工業(yè)上用來測量高溫的熱電偶，就是利用熱電效應原理制成的。

6.什么是光電效應？

答：光照射在某些物體上，使它釋放出電子的作用稱光電效應。從晶體和半導體中釋放出的

電子，使其導電性增大，稱內(nèi)光電效應；所放出的電子脫離了物體，稱外光電效應，而用電

子沖擊物質(zhì)使它發(fā)光的現(xiàn)象，稱為反光電效應。

太陽能電池、光電管、光敏電阻等，就是利用光電效應而制成的。

7.什么是電流的熱效應?它有何利弊？

答：當電流通過電阻時，要消耗能量而產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象稱電流的熱效應。如常用的電爐、

白織燈、電烙鐵、電烘箱等都是沿用電流的熱效應而制成的電器。但電流的熱效應也帶來了

很大的麻煩，在電機、變壓器、電力線路等設備中，電流通過繞組或導線所產(chǎn)生的熱量限制

了設備的利用率.同時對系統(tǒng)的安全運行，也是一種不利因素。

8.為什么直流不能通過電容器而交流電能通過電容器？

答：因為電容器的電流與電容器兩端電壓的變化率成正比。直流電路中，當電路充電過程結

束后，電容兩端的電壓與電源的直流電壓相等，不再變化，即電壓的變化率為零，則電流也

為零。交流電路中，由于電壓的變化率不為零，則電流也不為零。所以說電容器能隔直通交。

9.什么是“左手定則”？什么是“右手定則”？分別說明它們的用途。

答：“左手定則”又叫電動機定則，用它來確定載流導體在磁場中的受力方向。左手定則規(guī)

定：伸平左手使姆指與四指垂直，手心向著磁場的N極，四指的方向與導體中電流的方向

一致，姆指所指的方向即為導體在磁場中受力的方向。

“右手定則”又叫發(fā)電機定則，用它來確定在磁場中運動的導體感應電動勢的方向。右

手定則規(guī)定：伸平右手使姆指與四指垂直，手心向著磁場的N極，姆指的方向與導體運動

的方向一致，四指所指的方向即為導體中感應電流的方向（感應電動勢的方向與感應電流的

方向相同）。

在生產(chǎn)實踐中，左、右手定則的應用是較為廣泛的。例如，發(fā)電機的感應電動勢方向是

用右手定則確定的；電動機的旋轉方向是用左手定則來確定的；我們還用這些定則來分析一

些電路中的電磁感應現(xiàn)象。

10.什么叫自感現(xiàn)象、自感電動勢和自感?什么叫互感現(xiàn)象、互感電動勢和互感?

答：由于通過閉合回路（或線圈）自身的電流變化，引起穿過它本身的磁通量跟著發(fā)生變化，

而產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。相應的感應電動勢稱為自感電動勢。穿過閉合回

路（或線圈）的磁通與產(chǎn)生此磁通的電流之間的比值，叫做回路（或線圈）的自感系數(shù)，簡稱自

感，通常以字母L來表示，單位為亨利，或簡稱亨。

當兩個閉合回路（或線圈）相互靠近，其中一個回路（或線圈）中的電流變化，引起穿過另

一個回路（或線圈）所包圍的磁通量跟著變化，剛在該另一回路（或線圈）中產(chǎn)生感應電動勢的

現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象。相應的感應電動勢稱為互感電動勢。由第一個回路（或線圈）的電流所

產(chǎn)生而與第二個回路（或線圈）相鏈的磁通，同該電流的比值，叫做第一個回路（或線圈）對第

二個回路（或線圈）的互感系數(shù)，簡稱互感，通常以字母M表示，單位為亨利，或簡稱亨。

11.什么叫集膚效應？

答：當交流電通過導線時，導線截面上各處電流分布不均勻，中心處電流密度小，而越靠近

表面電流密度越大，這種電流分布不均勻的現(xiàn)象稱為集膚效應（也稱趨膚效應）。

12.什么叫渦流？渦流的產(chǎn)生有哪些危害？

答：當交流電流通過導線時，在導線周圍會產(chǎn)生交變的磁場。交變磁場中的整塊導體的內(nèi)部

會產(chǎn)生感應電流，由于這種感應電流在整塊導體內(nèi)部自成閉合回路，很象水的旋渦，所以稱

做渦流。

渦流不但會白白損耗電能，使用電設備效率降低，而且會造成用電器（如變壓器鐵芯）

發(fā)熱，嚴重時將影響設備正常運行。

13.常用的電阻器阻值標示方法有哪些？各是怎樣表示的？

答：常用的電阻器阻值標示方法有：

⑴直標法：用數(shù)字和單位符號在電阻器表面標出阻值，其允許誤差直接用百分數(shù)表示，

若電阻上未注偏差，則均為±20%。

⑵文字符號法：用阿拉伯數(shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標稱阻值，其允許偏

差也用文字符號表示。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值

和第二位小數(shù)阻值。

表示允許誤差的文字符號對應如下：

文字符號一允許偏差：D—±0.5%,F—±1%>G—±2%,J一±5%、K—±10%,M—±20%

⑶、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標稱值的標志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二

位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號表示。

⑷、色標法：用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差。國外電阻大

部分采用色標法。

黑一0、棕一1、紅一2、橙一3、黃一4、綠一5、藍一6、紫一7、灰一8、白一9、金一土5%、

銀一±10%、無色一±20%

當電阻為四環(huán)時，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字，第三位為乘方數(shù)，第

四位為偏差。當電阻為五環(huán)時，最后一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字，第四位

為乘方數(shù)，第五位為偏差。

14.常用的電容器容量標示方法有哪些？

答：常用的電容器容量標示方法有：

⑴直標法

用數(shù)字和單位符號直接標出。如OluF表示0.01微法，有些電容用“R”表示小數(shù)點，

如R56表示0.56微法。

⑵文字符號法

用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。如P10表示0.1PF,IpO表示IpF,6P8表示

6.8pF,2u2表示2.2uF.

⑶色標法

用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標法與電阻相同.

電容器偏差標志符號：+100%-0—H、+100%-10%—R、+50%-10%-Ts+30%-10%—Q、

+50%-20%-S,+80%-20%-Zo

15.電路的基本物理量有哪些？

答：（1）電流：電荷有規(guī)則的定向運動形成電流.

電流強度是在電場的作用下單位時間內(nèi)通過某一導體截面的電量。

⑵電壓：電場中任意兩點的電位差，就是這兩點之間的電壓.在數(shù)值上等于電場力把單

位正電荷從某點移到另一點所做的功。

⑶電位：電位在物理學中稱為電勢，是表示電場中某點的性質(zhì)的物理量，表明正電荷位

于該點時，所具有電位能的大小。

⑷電動勢：電動勢表示電源性質(zhì)的物理量

電動勢在數(shù)值上等于非電場力（局外力）把單位正電荷從電源的低電位端經(jīng)電源內(nèi)部移

到高電位端所做的功。

16.什么是電路的有載工作狀態(tài)、開路與短路？

答：⑴電路的有載工作狀態(tài)：電源和負載接通，電路中有電流，有能量的轉換。

⑵開路（空載狀態(tài)）：電源沒有和外電路接通，電源的輸出電流等于零，沒有能量輸出。

⑶短路：電源兩端直接短接，電能全部被電源內(nèi)阻消耗。

電路各狀態(tài)的特征見表2—1：

表2—1電路狀態(tài)特征表

負載電壓U負載電流/輸出功率尸備注

電源電壓E、功率PE、

有效【作狀態(tài)U=IR=E-IRJ旦P=UI=PE-I2RO

0內(nèi)阻Ro、電流Is;

開路U=E/=0PE=O負載電阻R、電壓U、

電流I、功率P。

短路u=oPE=IS2RO

17.短路的原因是什么？有什么危害？生產(chǎn)中能否利用短路？

答：短路的原因：⑴接線錯誤；⑵絕緣損壞；⑶操作錯誤；⑷機械損傷所致。

短路的危害：由于短路時電流不經(jīng)過負載，只在電源內(nèi)部流動，內(nèi)部電阻很小，因而電

流很大,強大的電流會產(chǎn)生很大的熱效應和機械效應,使電源或電路受到損壞，或引起火災。

短路的利用：電焊機利用短路產(chǎn)生大電流在焊條與工件間引弧進行焊接；電動機起動時

電流很大，可將并聯(lián)在電流表上的開關關上，將電表短路，電動機起動電流不通過電流表,

對電表起保護作用，起動完畢將該開關斷開。

18.如何理解額定值與實際值的關系？

答：各種電氣設備的電壓、電流及功率等都有一個限額，這些限額分別稱為電氣設備的額定

電壓、額定電流和額定功率。額定值是制造廠對產(chǎn)品的使用規(guī)定：按照額定值來使用是最經(jīng)

濟合理和完全可靠的，并且能保證電氣設備有一定的使用壽命。長期超過額定值工作，即實

際使用值長期高于額定值，將使設備損壞。相反，實際使用值長期低于額定值工作，則使設

備不能充分利用。所以為了完全充分發(fā)揮設備能力，又保證設備安全運行，一般應在設備額

定值下工作。

由于設備的額定值不一定等于實際值，只有當設備工作在額定狀態(tài)下，它才有額定功率。

19.什么叫交流電？什么是正弦交流電？正弦量的三要素是什么？

答：交流電：大小和方向會隨時間作周期性變化的電流稱為交流電。

正弦交流電：電流大小和方向隨時間按正弦波作周期性往復變化稱為正弦交流電。

正弦量的三要素是最大值、角頻率（或頻率）和初相位表示。

20.什么是交流電的最大值、瞬時值和有效值？

答：幅值反映了正弦量在整個變化過程中所能達到的最大值，用大寫字母并際有下標m（例

如，Um，Em）表不。

瞬時值就是任一時刻的正弦量的值，用小寫字母人“、￡表示。

交流電的有效值就是與它熱效應相等的直流電的值。用大寫宇母人U、E表示。

21.什么是周期、頻率和角頻率？

答：周期、頻率、角頻率都是反映正弦量對時間變化快慢的物理量

周期T：正弦量變化一次所需的時間。單位為秒。

頻率/：每秒內(nèi)變化的次數(shù)，單位為周/秒，或稱赫茲，簡稱赫。它是周期的倒數(shù)，即

f--

1~T

角頻率co：相角在每秒中變化的角度以弧度數(shù)來表示時，單位是弧度/秒。正弦量也可

以用角頻率表示，因為一周期經(jīng)歷了27t弧度，所以角頻率為：

0=2兀/=

22.什么是相位（。計0）、初相位。、相位差40?

答：相位（<vf+0）稱為正弦量的相位，它反映了正弦量在交變過程中瞬時值的大小和正負。

初相位：，=0時的相位稱為初相位，它反映了正弦量在計算時起點的相位，它和計時起

點的選擇有關，即同一正弦量，計時起點不同，其相位也不同。

兩個同頻率正弦量的相位差就等于它們的初相位差。

/@=（3t+<Pl）—（COt+。2）=。/-02

40=為一02=0°兩正弦量為同相；

4。=0/-02=180°兩正弦量相位相反。

在電路中，根據(jù)兩個同頻率正弦量的相位差不同，常用超前、滯后、同相、反相等名詞

加以說明。

23.正弦有哪幾種表示方法？

答：⑴正弦函數(shù)表示法：

u=4nsin（cuf+。/）i=7msin（tof+必）

⑵正弦波形圖表示法：如圖2—2所示。

⑶相量圖表示

相量的長短等于正弦量的幅值（或有效值），相量和橫軸正方向的夾角等于正弦量的初相

位，如圖2—3所示。

⑷相量的復數(shù)式表示

復數(shù)的模等于正弦量的幅值（或者有效值），復數(shù)的幅角等于正弦量的初相位。

圖2—2正弦波形圖

U

+1

圖2—3相量圖

24.什么叫感抗、容抗和阻抗？

答：感抗：當交流電流通過有電感的電路時，電感具有阻礙電流通過的作用，這種作用即為

感抗（XL）。單位為歐姆（Q）.

容抗：當交流電流通過具有電容的電路時，電容具有阻礙交流電流通過的作用稱為容抗

（Xc）。其單位為歐姆（。）。

阻抗：當交流電流通過具有電阻、電感和電容的電路時，它們所共同產(chǎn)生的阻礙交流電

通過的作用稱為阻抗（Z）,單位為歐姆（Q）。

25.什么是視在功率、有功功率、無功功率？

答：⑴視在功率；具有電阻及電抗的電路，其電壓與電流有效值的乘積，稱為視在功率。以

字母S表示，單位為伏安。

S=0（伏安）

式中：U----電壓有效值（伏）；I-----電流有效值（安）。

⑵有功功率：交流電路功率在一個周期內(nèi)的平均值.稱為平均功率，或稱有功功率，以

。表示，單位為瓦。

對于正弦交流電路，片〃/cos0（瓦）

式中：U-電壓有效值（伏），I'---電流有效值（安）；cos6----功率因數(shù)。

⑶無功功率：在具有電感或電容的電路中，電感或電容在半個周期的時間里把電源送來

的能量儲存起來.而在另半個周期里又把能量送還電源，這樣周而復始，只是與電源交換能

量，并不真正消耗能量，為了電工計算上的需要，將這個與電源交換能量的速率的振幅值,

稱為無功功率，并用字母。表示，單位為乏。

26.什么是電壓三角形、阻抗三角形和功率三角形？

答：在相量圖中，選電流相量為參考相量，R和同相，z超前電流90°,c滯后電流90°,

-R+L+CO如圖2—4所不。

圖2—4電壓三角形圖2—5阻抗三角形

⑴電壓三角形：從相量圖上，和八L+C構成一個電壓三角形，如圖2—4所示。總電壓的有

KR

Xc

效值

22

u=J/+(%_荷=l?y/R+(Xl-Xc)

UNc

◎=tg-7：---

⑵阻抗三角形：總阻抗z=v^2+（工毋）2構成與電壓三角形相似的阻抗三角形。

如圖2—5所示。

=tgR

當。>0時?，電路呈電感性；0<0時，電路呈電容性；0=0時?，電路呈電阻性；

⑶電功率三角形：視在功率、有功功率和無功功率構成與電阻、電壓相似的功率三角形。如

圖2—6所小。

sj尸，+(Qz-Qc)2

Qi.-Qc

◎=tg,旦答

圖2—6功率三角形

27.什么是諧振、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振?

答：諧振是交流電路的一種特殊工作狀態(tài)，在含有R、L.C的電路中，當總電流與電壓同

相時（電路呈電阻性）電路發(fā)生諧振。諧振根據(jù)不同的電路形式，可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)兩類。

⑴串聯(lián)諧振

在R、L、C串聯(lián)電路中，當電路中XL=XC時，電路的復阻抗Z=/?t/（XL—Xc）=R為

純電阻、稱為串聯(lián)諧振，諧振頻率為：

f___]

2不必

2）并聯(lián)諧振

在電感性負載與電容并聯(lián)的電路中，當電路總電流和電源電壓同相位時，電路呈電阻

性，稱為并聯(lián)諧振。并聯(lián)諧振的頻率：

一!I.

當R?2n/0L時

28.串聯(lián)諧振有什么特點？

答：串聯(lián)諧振的特點如下:

⑴串聯(lián)諧振時，電路中的電壓和電流同相。

⑵R、L、C串聯(lián)諧振時其阻抗為最小值，電流為最大值，

⑶電感元件上的電壓L和電容元件上的電壓c，其大小相等，相位相反，相互抵消，

電阻元件上的電壓即為電路的總電壓，=R。

⑷當X/.一Xc?R時，則電感元件和電容元件上的電壓大大高于電源電壓，串聯(lián)諧振為

電壓諧振。諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為：

Ut1

Q)小c

⑸電感和電容的無功功率相互補償，電路的無功功率為零，即：

Q=U"sin0=0

電源只供給電阻消耗能量，不與電感、電容交換能量。

29.并聯(lián)諧振有什么特點？

答：并聯(lián)諧振的特點如下：

⑴并聯(lián)諧振時的總阻抗&)一收為最大值。因此當電壓一定時，電路電流將最小。

⑵電壓〃和電流i同相(0=0),電路呈純電阻性，諧振時電路的阻抗Zo相當于一個

電阻。

%

⑶并聯(lián)諧振時，電容支路的容抗和電感支路的阻抗遠小于等效電阻時，則1A^>>1，

說明在電容中和電感線圈中的電流將大大超過總電流，出現(xiàn)過電流。共并聯(lián)諧振的品質(zhì)因數(shù)

為：

Q=工=R=①。及C

⑷并聯(lián)諧振時，電路的無功功率等于零。在電容和電感之間進行能量相互交換，電源

只供給電阻消耗的能量。

30.什么叫功率因數(shù)(cos6)?怎樣提高功率因數(shù)？

答：功率因數(shù)：有功功率與視在功率的比值，稱為功率因數(shù)，通常以cos0表示。0角稱為

P

功率因數(shù)角。cos由于有功功率是小于或等于視在功率的，所以功率因數(shù)(cos0)

的數(shù)值在。?1之間。

在感性負載上并聯(lián)一個適當?shù)碾娙菘商岣哒麄€電路的功率因數(shù)。由于并聯(lián)電容C,而使

電路的總電流/減小，和之間的相位差減小，整個電路的功率因數(shù)提高。這樣提高電源設

備的利用率，減少線路電能的損失，但必須注意，這里所講的提高功率因數(shù)，是指提高電源

或電網(wǎng)的功率因數(shù)，而不是指提高某個電感性負載的功率因數(shù)。負載電流/不變，電路的平

均功率尸不變，負載的功率因數(shù)不變，即負載的阻抗角也不變。

功率因數(shù)由cos5,提高到cos。所需的電容C值可由下式?jīng)Q定：

p

C-s.2Qtg2g?)

其中c為所需的電容值，p為負載的額定功率，。為電源的角頻率，u為負載的額定電壓。

0/是負載的阻抗角，由cos0/確定。0是整個電路的阻抗角，電壓和總電流的相位差，

由COS0確定。

31.什么是三相電路?采用三相電路的原因是什么？

答：三相電路是目前電力系統(tǒng)主要的供電方式，它是由三組相位不同的電源和三組負載共同

組成的電路系統(tǒng)。

采用三相電路的原因主要有：

(1)三相發(fā)電機和輸電線比單相同容量的發(fā)電機和輸電線省材料；

(2)三相電動機比單相同容量的電動機省材料、性能好、工作可靠，是生產(chǎn)機械的主要

動力。

32.什么叫端線、中點、中線線電壓、相電壓、相電流、線電流？

答：⑴端線：連接電源和負載各相端點的導線；

⑵中點：三相電源中三個繞組末端或前端的連接點稱為三相電源中點。

三相負載星形聯(lián)結點稱為負載的中點。

⑶中線：連接電源中點和負載中點的導線。

⑷線電壓：三相電源中，任意兩根相線間的電壓稱為線電壓。

⑸相電壓：在三相電源中，任意一根相線與零線之間的電壓稱為相電壓。

⑹相電流：在三相負載之中，每相負載中通過的電流稱為相電流。

⑺線電流：三相電源線各相線中流過的電流，稱做線電流。

33.三相功率如何計算？

答：不論負載是星形連接或是三角形連接，總的有功功率必等于各相功率之和。

當負載對稱時的三相總功率為：

Uplpcos<j>=>J3Uelecos。

式中、。角是相電壓為與相電流之間的相位差。

當負載不對稱時總有功功率為各相功率之和，即

P=PA+PB+PC

式中PA、PB、Pc分別為4、B、C各相的有功功率。

34.什么是換路與換路定律？

答：⑴換路：在分析含有動態(tài)元件(L、C)的動態(tài)網(wǎng)絡問題時，對接通、斷開、電路接線的

改變或是電路參數(shù)、電源的突然變化等都稱為“換路”。

⑵電路在換路瞬間(t=0),電感元件中的電流和電容元件兩端的電壓都應保持原值而不

能突變，這稱為換路定律。即設t=0時刻換路，則有

it(0+)=it(O-)uc(0+)=uc(0-)

式中，t=0.換路前的終了瞬間；

t=0，換路后的初始瞬間。

換路定律的實質(zhì)是能量不能躍變，能量的積累或衰減都要有一個過程。因為磁場能量

屁Cui

Wi—~2~取c=-2

表示換路瞬間電感中電流必不能突變，電容兩端電壓〃c不能突變。利用換路定律可以

確定換路后電流初始值以0+)和電壓初始值uc(0+)

35.什么是微分電路與積分電路？它們有什么不同？

答：微分電路和積分電路都是由電阻R、電容C組成的脈沖電路。它們輸出的電壓波形與輸

入電壓近似微分或積分關系，因此稱為微分電路或積分電路。積分電路和微分電路輸入電壓

的波形雖為周期性的矩形脈沖波，但要注意它們有兩點不同。

微分電路：⑴輸出信號〃。取自電阻火兩端；⑵電路的時間常數(shù)很小r=RC<<%,〃是

輸入信號的脈沖寬度，很快。如圖2—7(a)

積分電路：⑴輸出信號〃。取自電容C兩端；⑵時間常數(shù)很大，r=RO>t?,所以充、

放電過程很緩慢。如圖2—7(b)

圖2—7(b)

36.什么叫磁路?

答：磁路：將磁通量約束在其中的區(qū)域。在電工設備中，為了得到較強的磁場，廣泛地采用

鐵磁性材料做成各種形式的鐵心。一方面鐵心磁化可以大大加強原有的磁場；另一方面，可

以人為地造成磁通的通路。這種主要由鐵心所規(guī)定的磁通的路徑就叫做磁路。

37.變壓器為什么不能使直流電變壓？

答：變壓器能夠改變電壓的條件是，原邊施以交流電勢產(chǎn)生交變磁通，交變磁通將在副邊產(chǎn)

生感應電勢，感應電勢的大小與磁通的變化率成正比。當變壓器以直流電通入時，因電流大

小和方向均不變，鐵芯中無交變磁通，即磁通恒定，磁通變化率為零，故感應電勢也為零。

這時，全部直流電壓加在具有很小電阻的繞組內(nèi)，使電流非常之大，造成近似短路的現(xiàn)象。

而交流電是交替變化的，當初級繞組通入交流電時，鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也隨著變化，于是次

級圈數(shù)大于初級時，就能升高電壓；反之，次級圈數(shù)小于初級時就能降壓。因直流電的大小

和方向不隨時間變化，所以恒定直流電通入初級繞組，其鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也是恒定不變的,

就不能在次級繞組內(nèi)感應出電勢，所以不起變壓作用。

38.三相異步電動機的工作原理是怎樣的？

答：把對稱三相交流電流通入定子三相繞組后，三相定子繞組所產(chǎn)生的旋轉磁場與轉子之間

有相對運動，旋轉磁場切割轉子導體時便在其中感應出電動勢和電流，轉子電流與旋轉磁場

相互作用產(chǎn)生電磁力，在電磁轉矩的作用下驅使轉子隨磁場而旋轉。轉子和旋轉磁場之間存

在著轉速差，是異步電動機轉動的必要條件。

39.何為轉差率？怎樣改變異步電動機的轉速？

答：⑴轉子轉速”恒小于旋轉磁場的轉速“0,表征轉子轉速比同步轉速落后程度的物理量，

稱為轉差率。轉差率是表明異步電動機運行速度的一個重要參數(shù).也是分析異步電功機特性

的一個重要數(shù)據(jù)，它的大小為：

S=("0—")/"°X100%

其中皿=60/7P/為電源頻率；尸為磁極對數(shù)。

一般三相異步電動機的額定轉差率SN在2%到6%之間

⑵由上式可得：〃=(1-S)?n0=(1-S)?60-f/P故可通過以下方法改變異步電動機

的轉速：

①改變旋轉磁場的極對數(shù)；

②改變轉差率；

③改變電源頻率。