电工基础课件

电工基础 电工基工基础1精选课件精选课件 电工基础第一章第一章电路基路基础知知识第二章第二章直流直流电路路第三章第三章电容器容器第四章第四章磁磁场与与电磁感磁感应第五章第五章单相交流相交流电路路第六章第六章三相交流三相交流电路路目目录2精选课件精选课件 电工基础第一章第一章电路基路基础知知识1.1电流和流和电压3精选课件精选课件 电工基础 高水位高水位水水位位差差水水泵水流水流4精选课件精选课件 电工基础水水水水位位位位差差差差(水水水水压压)水水水水流流流流 水水水水泵泵电电位位位位差差差差（电电压压)电电流流流流 电电源源源源5精选课件精选课件 电工基础 电动势的的单位：位：伏伏 特特(V)(V)电动势的的实际方向方向：负极极 正极正极 电 动 势6精选课件精选课件 电工基础v电动势的大小在数的大小在数值上等于上等于电源两端的开路源两端的开路电压.U UE E 理想理想电压源源:E=U如何如何测出出电动势的大小的大小?非理想非理想电压源源:EUU UE EAO E=UAO7精选课件精选课件 电工基础1.2电阻阻R 1 兆欧兆欧=103 千欧千欧=106 欧姆欧姆 1 M=103 K=106 对于一段材质和粗细都均匀的导体来说，在一定温度下：8精选课件精选课件 电工基础1.3欧姆定律欧姆定律 U-(V)R-()I-(A)一、部分一、部分电路欧姆定律路欧姆定律9精选课件精选课件 电工基础二、全二、全 电 路路 欧欧 姆姆 定定 律律E ErIR R10精选课件精选课件 电工基础电功率功率1.4电工和工和电功率功率电功功单位：焦耳位：焦耳 千瓦千瓦时单位：瓦特位：瓦特11精选课件精选课件 电工基础第二章第二章直流直流电路路12精选课件精选课件 电工基础2.1串串联电路路13精选课件精选课件 电工基础2.2并并联电路路14精选课件精选课件 电工基础2.3混混联电路路2.4直流直流电桥15精选课件精选课件 电工基础R RE E1 1R R1 1E E2 2R R2 2R R1 1R R2 2R R3 3R R4 4R R5 5E E简单电路路复复杂电路路2.5基基尔霍夫定律霍夫定律16精选课件精选课件 电工基础一、基一、基尔霍夫第一定律霍夫第一定律AI1I2I5I3I417精选课件精选课件 电工基础I I I I1 1 1 1+I+I+I+I3 3 3 3=I=I=I=I2 2 2 2+I+I+I+I4 4 4 4+I+I+I+I5 5 5 5II流入流入流入流入 =II流出流出流出流出I I I I1 1 1 1+(-I-I-I-I2 2 2 2)+I+I+I+I3 3 3 3+(-I-I-I-I4 4 4 4)+(-I-I-I-I5 5 5 5)=0 0 0 0I=I=0 0移移移移项项得得得得AI1I2I3I4I5基基尔霍夫霍夫电流定律流定律仅仅适用于适用于节点点吗？18精选课件精选课件 电工基础基基尔霍夫霍夫电流定律的推广于任意流定律的推广于任意假假定的封定的封闭面面，将将闭合面合面视为一个一个节点，点，称称为广广义节点点Ib+Ic=IeIb+Ic=Ie19精选课件精选课件 电工基础再来看一个再来看一个再来看一个再来看一个电电路：路：路：路：R1R2R3R5R4E1E2I1I2I3SI1+I2=I320精选课件精选课件 电工基础i i1 1+i+i2 2=i=i4 4+i+i6 6i=0i=0i=0i=0基基尔霍夫第一定律的推广霍夫第一定律的推广举例：例：21精选课件精选课件 电工基础（二）基（二）基尔霍夫第二定律（回路霍夫第二定律（回路电压定律）定律）内容：内容：内容：内容：对对任一回路，沿任一方向任一回路，沿任一方向任一回路，沿任一方向任一回路，沿任一方向绕绕行一周，各行一周，各行一周，各行一周，各 电电源源源源电动势电动势的代数和等于各的代数和等于各的代数和等于各的代数和等于各电电阻阻阻阻电压电压降降降降 的代数和。的代数和。的代数和。的代数和。E E E E IR IR IR IR 或或或或 E E E E U U U U E E E E1 1 1 1I I I IR R R R1 1 1 1E E E E2 2 2 2R R R R2 2 2 2-E-E2 2 E E1 1=IRIR1 1+IR+IR2 222精选课件精选课件 电工基础推广：假想回路推广：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABEIR=23精选课件精选课件 电工基础 在多个在多个电源同源同时作用的作用的线性性电路路中，中，任何支路的任何支路的电流或任意两点流或任意两点间的的电压，都，都是各个是各个电源源单独作用独作用时所得所得结果的代数和。果的代数和。概念概念:2.6叠加原理叠加原理（电路参数不随路参数不随电压、电流的流的变化而改化而改变）24精选课件精选课件 电工基础+BI2R1I1U1R2AU2I3R3+_+_原原电路路I2R1I1R2ABU2I3R3+_U2单独作用独作用+_AU1BI2R1I1R2I3R3U1单独作用独作用叠加原理叠加原理“恒恒压源不起作用源不起作用”或或“令其等于令其等于0”，即是将此恒，即是将此恒压源去掉，代之以源去掉，代之以导线连接。接。25精选课件精选课件 电工基础+-10 I4A20V10 10 用迭加原理求：用迭加原理求：I=?I=2AI=-1AI=I+I=1A+10 I4A10 10+-10 I 20V10 10 解：解：“恒流源不起作用恒流源不起作用”或或“令其等于令其等于0”，即是将此恒流源去掉，使，即是将此恒流源去掉，使电路开路。路开路。26精选课件精选课件 电工基础应用叠加定理要注意的用叠加定理要注意的问题1.叠加定理只适用于叠加定理只适用于线性性电路。路。2.叠加叠加时只将只将电源分源分别考考虑，电路的路的结构和参数不构和参数不变。暂时不予考不予考虑的恒的恒压源源应予以短路，即令予以短路，即令U=0；暂时不予考不予考虑的恒流源的恒流源应予以开路，即令予以开路，即令 Is=0。3.解解题时要要标明各支路明各支路电流、流、电压的正方向。原的正方向。原电 路中各路中各电压、电流的最后流的最后结果是各分果是各分电压、分、分电 流的代数和。流的代数和。=+27精选课件精选课件 电工基础4.迭加原理只能用于迭加原理只能用于电压或或电流的流的计算，不能用来算，不能用来 求功率，即功率不能叠加。如：求功率，即功率不能叠加。如：5.运用迭加定理运用迭加定理时也可以把也可以把电源分源分组求解，每个分求解，每个分 电路的路的电源个数可能不止一个。源个数可能不止一个。设：则：I3R3=+28精选课件精选课件 电工基础2.7电压源与源与电流源的等效流源的等效变换自学自学2.8戴戴维南定理南定理如果一个复如果一个复杂电路，只要求某一支路的路，只要求某一支路的电流，流，可以先把待求支路移开，而把其余部分等效可以先把待求支路移开，而把其余部分等效为一个一个电压源源戴戴维南定理南定理29精选课件精选课件 电工基础对外外电路来路来说，任何一个，任何一个线性性有源二端网有源二端网有源二端网有源二端网络络，均，均可以用一个等效可以用一个等效电压源来源来等效代替等效代替等效代替等效代替，电压源源电动势等等于二端网于二端网络的开路的开路电压UOC，其内阻等于有源二端网其内阻等于有源二端网络内所有内所有电源不起作用源不起作用时，网，网络两端的等效两端的等效电阻阻Rab。内容：内容：有源有源二端网二端网络RUSRS+_R“等效等效等效等效”是指是指是指是指对对端口外等效，即端口外等效，即端口外等效，即端口外等效，即R R两端的两端的两端的两端的电压电压和流和流和流和流过过R R的的的的电电流不流不流不流不变变。注意：注意：注意：注意：30精选课件精选课件 电工基础未知数未知数：各支路：各支路电流流解解题思路：思路：根据基根据基尔霍夫定律，列霍夫定律，列节点点电流流 和回路和回路电压方程，然后方程，然后联立求解。立求解。支路支路电流法流法31精选课件精选课件 电工基础支路支路电流法小流法小结解解题题步步骤骤结论结论与引申与引申12对每一支路假每一支路假设一未知一未知电流流1.假假设未知数未知数时，正方向可任意，正方向可任意选择。对对每个每个节节点有点有1.未知数未知数=B，4解解联联立方程立方程组组对对每个回路有每个回路有#1#2#3根据未知数的正根据未知数的正负负决定决定电电流的流的实际实际方向。方向。3列列电电流方程：流方程：列列电压电压方程：方程：2.原原则上，有上，有B个支路就个支路就设B个未知数。个未知数。（恒流源支路除外）（恒流源支路除外）例外？例外？若若电路有路有N个个节点，点，则可以列出可以列出？个独立方程。个独立方程。(N-1)I1I2I32.独立回路的独立回路的选择选择：已有已有(N-1)个个节点方程，点方程，需需补足足 B-（N-1）个方程。个方程。一般按网孔一般按网孔选择选择32精选课件精选课件 电工基础支路支路电流法的流法的优缺点缺点优点：点：支路支路电流法是流法是电路分析中最基本的路分析中最基本的 方法之一。只要根据基方法之一。只要根据基尔霍夫定律霍夫定律 欧姆定律列方程，就能得出欧姆定律列方程，就能得出结果。果。缺点：缺点：电路中支路数多路中支路数多时，所需方程的个，所需方程的个 数数较多，求解不方便。多，求解不方便。支路数支路数 B=4须列列4个方程式个方程式ab33精选课件精选课件 电工基础 电工基础第二第二节磁磁场及及电磁感磁感应34精选课件精选课件 电工基础4.1磁磁场4.2磁磁场的主要物理量的主要物理量35精选课件精选课件 电工基础(1)直直线电流的磁流的磁场【右手螺旋定右手螺旋定则】36精选课件精选课件 电工基础(2)、环形形电流流产生的磁生的磁场【右手螺旋定右手螺旋定则】37精选课件精选课件 电工基础(3)、通、通电线圈圈产生的磁生的磁场【右手螺旋定右手螺旋定则】磁通磁通38精选课件精选课件 电工基础4.3磁磁场对电流的作用流的作用39精选课件精选课件 电工基础1电磁力的大小磁力的大小 F =B I 磁磁磁磁场场强强弱弱弱弱电流流大小大小有效有效长度度B-均匀磁均匀磁场的磁感的磁感应强度度(特斯拉特斯拉T)I-导线中的中的电流流强度度(安安)L-导线在磁在磁场中的有效中的有效长度度(米米)F-导线受到的受到的电磁力磁力(牛牛)40精选课件精选课件 电工基础 实验还得出得出:当导体垂直与磁场方向放置时,受电磁力最大；当导体与磁场平行放置时,导线不受力；当导体与磁场方向夹角，导线受力大小介于0与最大值之间。F=B Isin41精选课件精选课件 电工基础内容内容:伸出左手伸出左手,拇指与其拇指与其余四指垂直，磁力余四指垂直，磁力线垂直穿垂直穿过掌心，掌心，四指指示四指指示电流方向，流方向，则拇指的指向就是拇指的指向就是通通电导线受力的方受力的方向向iF2 受力方向受力方向:电动机左手定机左手定则42精选课件精选课件 电工基础43精选课件精选课件 电工基础例：例：试用左手定用左手定则解解释两根平行两根平行载流流直直导线间的相互作用力。的相互作用力。结论：如果两根：如果两根载流流导体体电流方向相流方向相同，相互吸引，反之同，相互吸引，反之则排斥。排斥。44精选课件精选课件 电工基础右手螺旋右手螺旋定定则左手定左手定则磁磁动电生生总结45精选课件精选课件 电工基础磁化磁化互感互感电？涡流流自感自感钳表表46精选课件精选课件 电工基础钳形形电流表流表47精选课件精选课件 电工基础磁滞磁滞磁滞磁滞损损耗耗耗耗48精选课件精选课件 电工基础49精选课件精选课件 电工基础二、二、电磁感磁感应变化的磁化的磁场在在导体或体或线圈圈中中产生生电动势的的现象叫象叫电磁感磁感应现象。象。50精选课件精选课件 电工基础自感自感电流流变化化闭合合断开断开 51精选课件精选课件 电工基础内容：内容：线圈中圈中产生感生感应电动势的大小的大小 与磁通量与磁通量变化率成正比。化率成正比。1、法拉第、法拉第电磁感磁感应定律定律52精选课件精选课件 电工基础2、楞次定律、楞次定律 判断穿判断穿过线圈磁通圈磁通变化化产生生感感应电动势及感及感应电流的方向流的方向.俄国物理学家楞次俄国物理学家楞次经过大量的大量的实验,于于18341834年年发现的的!53精选课件精选课件 电工基础楞次定律内容楞次定律内容:在在线圈中圈中产生的感生的感应电动势总是使它所是使它所产生的生的感感应电流的磁通流的磁通 阻碍阻碍 原有磁通的原有磁通的变化化54精选课件精选课件 电工基础感感应电流流磁通磁通插插入入感感应电流的磁通流的磁通 阻碍阻碍 原磁通的原磁通的变化化原原磁磁通通增增加加感感应磁通磁通与之方向与之方向 相反相反原磁通原磁通增加增加55精选课件精选课件 电工基础拔拔出出原磁原磁通减通减少少感感应电流流磁通磁通原磁通原磁通减少减少感感应磁通磁通与之方向与之方向相同相同感感应电流的磁通流的磁通 阻碍阻碍 原磁通的原磁通的变化化56精选课件精选课件 电工基础 判断感判断感应电动势（感（感应电流）方向的具体方法：流）方向的具体方法：1、先确定原磁通方向及其、先确定原磁通方向及其变化化趋势(是增加是增加还是减少是减少)；2、根据楞次定律确定感、根据楞次定律确定感应磁通方向磁通方向 如果原磁通的如果原磁通的趋势是增加是增加,则感感应磁通与原有磁通方向相反；磁通与原有磁通方向相反；反之，原有磁通的反之，原有磁通的变化化趋势是减少，是减少，则感感应磁通与原有磁通方向相同。磁通与原有磁通方向相同。3、根据感、根据感应磁通方向，磁通方向，应用右手螺用右手螺旋定旋定则确定感确定感应电流及感流及感应电动势方方向。向。+-插插入入N注意：注意：注意：注意：判断判断判断判断时时必必必必须须把把把把产产生感生感生感生感应电动势应电动势的的的的线线圈或圈或圈或圈或导导体看做是体看做是体看做是体看做是电电源。源。源。源。57精选课件精选课件 电工基础58精选课件精选课件 电工基础切割磁力切割磁力线磁通磁通变化化59精选课件精选课件 电工基础切割磁力切割磁力线磁通磁通变化化60精选课件精选课件 电工基础u 直直导体中体中产生的感生的感应电动势的大小的大小 e=B e=B sinsin em=B 切割方向切割方向切割方向切割方向与磁力与磁力与磁力与磁力线线的的的的夹夹角角角角切割切割快慢快慢有效有效长度度磁磁场强弱弱 当当当当=0=0=0=0时时，导导体运体运体运体运动动方向与磁力方向与磁力方向与磁力方向与磁力线线平行，平行，平行，平行，则则e=0e=0e=0e=0 当当当当=90=90=90=90时时，导导体垂直于磁力体垂直于磁力体垂直于磁力体垂直于磁力线线运运运运动动，则则e=Blv(e=Blv(e=Blv(e=Blv(最大最大最大最大)61精选课件精选课件 电工基础 导体切割磁力体切割磁力线产生的感生的感应电动势方向方向 右手定右手定则ei+-内容内容内容内容:伸出右手伸出右手伸出右手伸出右手,拇指与其拇指与其拇指与其拇指与其余四指垂直，磁力余四指垂直，磁力余四指垂直，磁力余四指垂直，磁力线线垂直垂直垂直垂直穿穿穿穿过过掌心，掌心，掌心，掌心，拇指拇指拇指拇指指示指示指示指示导导体体体体切割磁力切割磁力切割磁力切割磁力线线的方向，的方向，的方向，的方向，则则其其其其余四指余四指余四指余四指的指向就是感的指向就是感的指向就是感的指向就是感应电应电动势动势的方向的方向的方向的方向62精选课件精选课件 电工基础63精选课件精选课件 电工基础感感应电流是从流是从3还是是4流出？流出？电流从哪端流出流从哪端流出来很重要来很重要吗？由由同一同一电流流感感应的的电动势，极性始极性始终保持一致的端子保持一致的端子为同名端同名端。1和和3称称为同名端同名端结论：电流从一个同名端流入，必定流从一个同名端流入，必定从另一个同名端流出。从另一个同名端流出。64精选课件精选课件 电工基础表示方法：表示方法：axAXAN2N165精选课件精选课件 电工基础66精选课件精选课件 电工基础67精选课件精选课件 电工基础在交在交变磁磁场作用下，整作用下，整块铁芯中芯中产生的旋生的旋涡状状感感应电流称流称为涡流。流。涡流流的的害害处铁芯芯发热线圈圈绝缘削弱原削弱原磁磁场68精选课件精选课件 电工基础69精选课件精选课件 电工基础请观看看70精选课件精选课件 电工基础请思考思考71精选课件精选课件 电工基础电动机首尾端机首尾端测试方法方法72精选课件精选课件 电工基础73精选课件精选课件 电工基础74精选课件精选课件 电工基础75精选课件精选课件 电工基础 4.8磁路磁路76精选课件精选课件 电工基础 磁通磁通(磁力磁力线)集中通集中通过的的闭合路径叫合路径叫磁路磁路。一、磁路的概念一、磁路的概念u 磁路按结构分为：无分支磁路 和 有分支磁路对称分支磁路称分支磁路 和和 不不对称有分支磁路称有分支磁路77精选课件精选课件 电工基础二、磁路的欧姆定律1磁磁动势即 F Fm m=NINI磁动势Em的单位是安培(A)。SIN78精选课件精选课件 电工基础2磁阻磁阻 磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。注:由于磁导率 不是常数，所以Rm也不是常数。SIN79精选课件精选课件 电工基础3磁路欧姆定律磁路欧姆定律(1)磁路欧姆定律通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即 上式与电路的欧姆定律相似，磁通 对应于电流I，磁动势Em对应于电动势E，磁阻Rm对应于电阻R。因此，这一关系称为磁路欧姆定律。80精选课件精选课件 电工基础表列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。因因为磁磁导率不是常数率不是常数,所所以磁路欧姆定律一般只做定性分以磁路欧姆定律一般只做定性分析，不宜在磁路中用来析，不宜在磁路中用来计算算.81精选课件精选课件 电工基础 电路断开路断开时,电动势依然存在依然存在;磁路与磁路与电路的区路的区别:磁路是没有开路状磁路是没有开路状态的的,也不也不能有开路状能有开路状态,因因为磁力磁力线是不是不可能中断的可能中断的闭合曲合曲线.82精选课件精选课件 电工基础83精选课件精选课件