第一章 电工理论基础
随时间按正弦函数规律变化的电动势、电压、电流分别称 为正弦电动势、正弦电压、正弦电流,并统称为正弦量。
正弦量的三要素 正弦量的三要素
v = Vm si( n ωt + ψ)
Vm 最大值、ω 角频率(或频率、或周期)和 ψ 初相(或相 位)是构成正弦量的三个主要因素,叫做正弦量的三要素。
ω反映了正弦量变化的快慢。越大,f也越大,单位时间内正 弦量交变的次数也就越多。关系如式ω=2πf= 2π /T 。
当 u、i的参考方向一致时,若求得 p > 0,则电路吸收功 率,若 p < 0,则电路发出功率;
当 u、i 的参考方向不一致时,若求得 p > 0,则电路发出 功率,若 p < 0,则电路吸收功率。
工程中电能常用千瓦时作单位(俗称度),1度=1千瓦·小时 (kW·h)。
电路的基本定律
ωt + ψ叫做正弦量的相位。因为相位是用角度来表示的,所
以它称为相位角。而ψ称为正弦量ν的初相,它是正弦量ν在t=0 时刻的相位角。初相决定了正弦量的初始值,即t=0时刻的值。
电压 电路中任意两点a、b间的电压,(类似于高度差)表明
了电场力把单位正电荷由a点移到b点所做的功。
国际单位制中,电压单位伏特(V).当电场力把1库仑 (C)电荷从一点移至另一点所做的功为1焦耳(J)时,则 两点间电压的大小为1伏特(V)。
关键词:直流电压、交流电压
电位(V) 在核电厂中,等电位电网视为零电位参考点。其他部件相
I1
a
I2
Hale Waihona Puke +E1对于回路1 I1R1+I3R3-E1=0 对于回路2 I2R2+I3R3-E2=0 对于回路3 I1R1-I2R2-E1+E2=0
R1
1
I3
R2
3
R3
2
b
+
E2
-
1.2 直流电阻性电路
直流电阻性电路有电阻的串联、电阻的并联和电阻的混联 。
电阻串联
电阻并联
电阻混联
关键词:电压和电流的关系
穿过线圈的磁通ΦL是由流过线圈本身的电流产生的,故称 为自感磁通。
1.4 正弦交流电路及其分析
交流电的特点
交流电路和直流电路不同,在交流电路中的电动势、电流、 电压的大小和方向都是随着时间而变动的。变动的电压或电 流在任一瞬间的数值是瞬时值。
直流电流可以看作是周期性电流的特殊情况,其周期为无 穷大,频率为零。(工频为50Hz)
例如输电线之间形成电容器,一般情况下忽略不计,但在 高电压、远距离输电时,需考虑它的影响;又如变压器绕组每 匝之间、绕组与铁壳之间形成电容器;又如电子电路中,三极 管的电极之间形成电容器,电路的频率很高时它们的影响不能 忽略的。
由上述可见,一个实际的电容器,不但有储存电荷的特 性,而且还有能量损耗,只不过后者较小而已。
电感元件 变化的电流i
变化的磁通ΦL
感应电动势eL
这种由于线圈本身的电流变化而在本圈中产生感应电动 势的现象叫自感现象,产生的感应电动势叫做自感电动势。
自感电动势eL 的方向由楞次定律确定,在图中虚线表示。 当i>0且电流增加即>0时,eL的方向与i的方向相反,企图阻碍 电流的增加;当i>0且减小即<0时,eL的方向与i的方向相同, 企图阻碍电流的减小;自感现象是一种重要的电磁感应现象。
在分析电路中,复杂电路的某些支路事先无法确定实际 方向。因此,为分析方便,人为任意标一方向(参考方向), 根据计算结果,才能确定各物理量的实际方向。
电流的实际方向即是正电荷移动的方向。 电压的实际方向是从高电位端指向低电位端。 电动势的实际方向是从低电位端指向高电位端。
电功率(W)
当元件或支路的u,i采用相同的参考方向称之为关联参考方 向。
电路的常用物理量 电路的常用物理量主要是电流、电压、电位、电动势和电
功率。 电流
电流的方向:正电荷定向移动方向 电流的大小:单位时间内通过导体横截面的电荷量
每秒均匀通过导体某横截面的电量为1库仑(C)时,电流大 小为1安(A),其中It=Q,I为电流,Q为电量。
关键词:直流、恒定直流、交流
欧姆定律
i= u R
基尔霍夫第一定律(电流定律&KCL)
在任一瞬间,流入电路中任一节点的支路电流之和等于由 该节点流出的支路电流之和, ∑I=0.
基尔霍夫第二定律(电压定律&KVL)
基尔霍夫电压定律可以描述为,在任一瞬时,沿任一回路 循环方向,回路中各段电压的代数和恒等于零。
对于图1-1-3所示的电路中,
SMNPC基础理论培训
课程名称:核电厂电气原理与设备 课程编号:BD001
内容简介
1 电路的基本概念和基本定律 2 直流电阻性电路 3 电容元件和电感元件 4 正弦交流电路及其分析 5 三相正弦交流电路 6 磁场和磁路
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本章培训目标
基尔霍夫(克希柯夫)第一定律; 基尔霍夫(克希柯夫)第二定律; 欧姆定律; 电磁感应定理; 交、直流电路的计算; 交流电路的基本电气回路; 阻抗; 感抗; 容抗; 熟悉电流、电压降、功率、阻抗之间的基本演算。
1.3 电容元件和电感元件
电容元件
电容器是由两块金属板中间隔以绝缘介质构成的。电容器 在电力系统和电子技术中应用很广泛,例如在电力系统中用电 容器来调整电压、改善功率因数等;在电子技术中常用电容隔 直、滤波、耦合等。
除了人工制造的电容器,电路中凡是两个导体之间有电压 还存在着自然形成的电容器(或分布电容)。
1.1 电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念
电路的一个作用是进行电能的传输、分配并实现与其他形 式能量的相互转换。电路的另一个作用是进行电信号的变 换、传输和处理。
我们把能将其他形式能量转换为电能的设备或器件称为电 源,而把能将电能转换成其他形式能量的设备或器件称为 负载。(理想负载有电阻元件R、电感元件L、电容元件C)
对于等电位地网的电位差是该部件的对地电压。
电动势(V) 一个电路要维持持续的电流,其中应有能把其他形式的能量
转换为电能的电源。在电源内部,电源力(非电场力)把正电 荷从低电位端(负极)移到高电位端(正极)做功来实现这种 能量的转换。我们把电动势来衡量电源力对电荷做功的能力。 用符号e或E表示。
参考方向和实际方向