《建筑電工學(xué)上課課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《建筑電工學(xué)上課課件（364頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版書名樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,11/30/2024,,364,,出版社 科技分社,,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版書名樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,11/30/2024,,60,,出版社 科技分社,,緒論,一、建筑電工學(xué)課程簡介,,二、建筑電工電子技術(shù)的應(yīng)用,,三、教學(xué)安排,,四、基本要求,緒論,,,緒論一、建筑電工學(xué)課程簡介緒論,1,一,、建筑,電工學(xué),課程簡介,1、課程性質(zhì),2、主要內(nèi)容和任

2、務(wù),,,,,技術(shù)基礎(chǔ)課。,研究電磁理論及其在工程技術(shù)方面的應(yīng)用。,內(nèi)容包括：電工技術(shù)（電路、磁路與變壓器、電機(jī)與控制）、電子技術(shù)（模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)）,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，從事相關(guān)專業(yè)的研究提供必要的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能。,,,一、建筑電工學(xué)課程簡介1、課程性質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)課。研究電磁理論及,2,10kV,330kV,10kV,400V,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例,1、電力工業(yè)（能源、電力、電工制造）,,,電工學(xué)科是電力工業(yè)主要依靠的技術(shù)學(xué)科,,,二、電工電子技術(shù)的應(yīng)用,,,10kV330kV10kV400V電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例1、電,3,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例,必不可少的支持技術(shù),電工學(xué)科是基礎(chǔ)工業(yè),

3、2、基礎(chǔ)工業(yè)（運(yùn)輸、鐵路、冶金、化工、機(jī)械等）,,,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例必不可少的支持技術(shù)電工學(xué)科是基礎(chǔ)工業(yè)2、,4,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例,,3、高新技術(shù),電工電子技術(shù)是高新技術(shù),必不可少的組成部分,（生物、光學(xué)、半導(dǎo)體、衛(wèi)星、空間站、核彈、導(dǎo)彈等）,,,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例 3、高新技術(shù)電工電子技術(shù)是高新技術(shù),5,4、日常生活（建筑工地）,,在我們?nèi)粘５纳钪?，電能就更是不能缺少的了?例如：我們生活中的最基本的要求就是照明。,此外，為了提高物質(zhì)生活,水平，有空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐、電飯煲等。豐富精神生活的 電視機(jī)、音響、家用PC等。,電工電子技術(shù)應(yīng)用舉例,,,4、日常生活（建筑工

4、地） 在我們?nèi)粘５纳钪?，?6,三、教學(xué)安排,1、學(xué)時(shí),,,,,,3、考試方式及成績評(píng)定,,,,理論授課 64學(xué)時(shí),閉卷 + 綜合評(píng)定,期末考試成績(70%）+作業(yè)（30％）,多媒體授課，緊跟老師講課思路，搞清基本概念，,注意解題方法和技巧。,2.習(xí)題,獨(dú)立完成作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。,,,,三、教學(xué)安排1、學(xué)時(shí)理論授課 64學(xué)時(shí)閉卷 + 綜合評(píng)定多媒,7,四、基本要求,1、認(rèn)真聽課積極參與課堂討論,2、按時(shí)交作業(yè),3、注意學(xué)習(xí)方法,預(yù)習(xí)——聽課——筆記——作業(yè),,,,四、基本要求1、認(rèn)真聽課積極參與課堂討論,8,第一章,,直流電路,,,第一章,9,本章主要介紹電路的基本物理量、電路基

5、本定律、電路的組成及工作狀態(tài)以及電壓、電流、電動(dòng)勢的正方向。,1.1　電路的組成及電路模型,1.1.1　電路的基本組成,電路即是電流的通路，是由各種電路元件按一定順序用連接導(dǎo)線依次連接而成的。,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),出版社 科技分社,,1 直流電路,,,本章主要介紹電路的基本物理量、電路基本定律、電路的組成及工作,10,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1.實(shí)際電路的作用可分為兩大類：一種是以電力系統(tǒng)為典型代表的電力電路，用于實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換,,導(dǎo)線,,發(fā)電機(jī),升壓,變壓器,降壓,變壓器,電燈,電動(dòng)機(jī)電爐,...,輸電線,,,,,放大器,揚(yáng)聲器,話筒,另一種是

6、以收音機(jī)電路為典型代表的信號(hào)電路，,用于傳遞和處理信號(hào)。,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)　1.實(shí)際電路的作用,11,,電源:,,提供,電能的裝置,負(fù)載:,取用,電能的裝置,中間環(huán)節(jié)：,傳遞、分,配和控制電能的作用,,發(fā)電機(jī),升壓,變壓器,降壓,變壓器,電燈,電動(dòng)機(jī)電爐,...,輸電線,,電路的,組成部分,導(dǎo)線,電 路 = 電源 + 中間環(huán)節(jié) + 負(fù)載,,,電源: 提供負(fù)載: 取用中間環(huán)節(jié)：傳遞、分發(fā)電機(jī)升壓降壓,12,2 、電路模型,實(shí),際電路,都是根據(jù)人們的需要將實(shí)際的電路元件或器件搭接起來，以完成人們的預(yù)想要求。,如,發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電阻器及電容器等，但是實(shí)際

7、元器件的電磁特性十分復(fù)雜。為便于對電路的分析和數(shù)學(xué)描述，常將實(shí)際元器件理想化（即模型化）,由,理想電路元件,組成,的電路就是,電路的,電路模型,。,,,2 、電路模型實(shí)際電路都是根據(jù)人們的需要將實(shí)際的電路元件或,13,實(shí)際電路：,電路模型：,,,,,,,,,,,,,,,導(dǎo)線,開關(guān),電池,燈泡,,,,,,+,R,0,R,開關(guān),E,干電池,電珠,S,,,,,,,,,,,,,,,,導(dǎo)線,開關(guān),電池,,,,,,,,+,R,0,R,開關(guān),E,干電池,電珠,S,I,3.電路與電路模型,今后分析的都是指電路模型，簡稱電路。在電路圖中，各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號(hào)表示。,,,實(shí)際電路：電路模型：導(dǎo)線開關(guān)電

8、池?zé)襞?R0R開關(guān)E干電池電珠,14,由電阻器、電容器、線圈、變壓器、晶體管、運(yùn)算放大器、傳輸線、電池、發(fā)電機(jī)和信號(hào)發(fā)生器等,電氣器件和設(shè)備連接而成的電路，稱為實(shí)際電路,。,電阻器,電容器,線圈,電池,運(yùn)算放大器,晶體管,,,由電阻器、電容器、線圈、變壓器、晶體管、運(yùn)算,15,,計(jì)算機(jī)電路。,,,計(jì)算機(jī)電路。,16,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1）斷路(開路）,2）通路,3）短路,,圖1.1　電路的表示方法,E—電壓源；S—開關(guān)；EL—負(fù)載,1.1.2　電路的運(yùn)行狀態(tài),,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)1）斷路(開路）圖1,17,開路工作狀態(tài),如圖電路：當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電

9、路則處于開路(空載)狀態(tài)。,R,0,E,U=,U,0,a,b,,,,,,,,R,I= 0,開路時(shí)，外電路的電阻為無窮大，電路中的電流,I,為零。,電源的端電壓(稱為開路電壓或空載電壓,U,0,) 等于電源的電動(dòng)勢，電源不輸出電能。,電路開路時(shí)的特征為,I,= 0,U,=,U,0,=,E,P,= 0,,,,開路工作狀態(tài)如圖電路：當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路則處于開路(空載,18,短路工作狀態(tài),當(dāng)電源兩端由于某種原因而聯(lián)在一起時(shí)，稱電源被短路。,R,0,E,a,b,,,,,,,,R,I,S,,c,d,短路時(shí)，可將電源外電阻視為零，電流有捷徑流過而不通過負(fù)載。,由于,R,0,很小，所以此時(shí)電流很大，稱之為短路

10、電流,I,s,。,U,= 0,I,=,I,s,= E /,R,0,P,=,?,P = I,2,R,0,,電路短路時(shí)的特征為,,,短路工作狀態(tài)當(dāng)電源兩端由于某種原因而聯(lián)在一起時(shí)，稱電源被短,19,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1.1.4　線性電阻、線性電容和電感,,圖1.2　理想元件及其性能,1.1.3　理想元件和電路模型,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)1.1.4　線性電阻,20,伏 - 安 特性,i,u,,R,i,u,u,i,,線性電阻,非線性電阻,1. 電阻,R,（常用單位：,?、k?、M? ）,,,伏 - 安 特性iuRiuui線性電阻非線性電阻1. 電阻,21,

11、2.電感,L,u,,,,,i,（單位：H, mH,,?H）,——單位電流產(chǎn)生的磁鏈,,線圈,匝數(shù),,磁通,,,2.電感 Lui（單位：H, mH, ?H）——單位電流產(chǎn)生,22,? 電感中電流、電壓的關(guān)系,u,e,i,,,,當(dāng),(直流) 時(shí),,所以，在直流電路中電感相當(dāng)于短路。,,,? 電感中電流、電壓的關(guān)系uei當(dāng) (直流) 時(shí),所以，在,23,,線圈,面積,,線圈,長度,,導(dǎo)磁率,? 電感和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,線性電感:,L,=Const (如:空心電感,?,不變),非線性電感 :,L,= Const (如:鐵心電感,?,不為常數(shù)),u,e,i,,,,,,線圈線圈導(dǎo)磁率? 電感

12、和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系線性電感:L=Con,24,電感是一種儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的磁場能量為：,? 電感的儲(chǔ)能,,,電感是一種儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的磁場能量為：? 電感的儲(chǔ)能,25,3.電容,C,——單位電壓下存儲(chǔ)的電荷。,（單位：F,,?F, pF）,++ ++,- - - -,+q,-,q,u,i,,電容符號(hào),有極性,無極性,,+,,_,,,3.電容 C——單位電壓下存儲(chǔ)的電荷。（單位：F, ?F,,26,? 電容上電流、電壓的關(guān)系,當(dāng),(直流) 時(shí),,所以，在直流電路中電容相當(dāng)于斷路。,u,i,C,,,? 電容上電流、電壓的關(guān)系當(dāng) (直流) 時(shí),所以，在直流電,27,,極板,面積,,板間,距

13、離,,介電,常數(shù),? 電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,線性電容:,C,=Const (,不變),非線性電容:,C,= Const (,不為常數(shù)),u,i,C,,,極板板間介電? 電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系線性電容:C=Cons,28,? 電容的儲(chǔ)能,電容是一種儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的電場能量為：,,,? 電容的儲(chǔ)能電容是一種儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的電場能量為：,29,,,1、電流,概念:電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng),大小:單位時(shí)間通過導(dǎo)體橫截 面的電荷量,方向:正電荷移動(dòng)的方向,單位:安培(A),毫安(mA) 微安(,?,A),,,,,,,,,a,b,S,I,ab,,i =d,q /,d,t,,I = q,/,

14、t,(,直流),1.2　電路中的基本物理量,1.2.1　電流、電壓和電動(dòng)勢,,,1、電流abSIab i =dq / dt1.2　電路中,30,概念：電荷在導(dǎo)體中作定向運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定要受到力的作用。如果這個(gè)力源是電場，則電荷運(yùn)動(dòng)就要消耗電場能量，或者說電場力對電荷作了功。為衡量電場力對電荷作功的能力，引入一新的物理量——電壓,大?。篴、b兩點(diǎn)間電壓 U,ab,在數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所作的功。也就是單位正電荷在移動(dòng)過程中所失去的電能。,2、電壓,,,概念：電荷在導(dǎo)體中作定向運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定要受到力的作用。如果這個(gè),31,如圖為,關(guān)聯(lián)方向,定義的,電壓和電流,,關(guān)聯(lián)方向,,當(dāng)a

15、、b兩點(diǎn)間所選擇的電壓參考方向由a指向b時(shí)，也選擇電流的參考方向經(jīng)電路由由a指向b，這種參考方向的定義方式成為關(guān)聯(lián)方向。,,電路的基本物理量,,,,a,b,I,U,,,,,a,b,I,U,,,,如圖為關(guān)聯(lián)方向 當(dāng)a、b兩點(diǎn)間所選擇的電壓參考方向由a指向,32,方向,：正電荷在電場的作用下，從高電位向低電位移動(dòng)。規(guī)定這時(shí)正電荷的的移動(dòng)方向?yàn)殡妷旱恼较颉?在分析電路之前，可以任意選擇某一方向?yàn)殡妷旱?參考方向,。當(dāng)實(shí)際電壓方向與參考方向一致時(shí)，電壓值為正，反之為負(fù)。,單位,：伏特(V),,千伏(kV) 毫伏(mV),,電路的基本物理量,,,方向：正電荷在電場的作用下，從高電位向低電位移

16、動(dòng)。規(guī)定這時(shí)正,33,正電荷,從高電位,a向低電位b移動(dòng)，a端的正電荷逐漸減少會(huì)使其電位逐漸降低。,,為維持導(dǎo)體中的電流能夠連續(xù)不斷地流過，且應(yīng)使得導(dǎo)體,a、b兩端的電壓不致喪失，就要將b端的正電荷移至a端。但電場力的作用方向恰好與此相反，因此就必須要有另一種力去克服電場力而使b端的正電荷移至a端。電源中必須具有這種力——電源力(非靜電力)。,,電路的基本物理量,,,,I,E,ab,U,ab,+,_,a,b,,,電源力,3、電動(dòng)勢,,,正電荷從高電位a向低電位b移動(dòng)，a端的正電荷逐漸減少會(huì)使其電,34,,大?。弘娫措妱?dòng)勢E,ab,的數(shù)值等于電源力把單位正電荷從電源的低電位b端經(jīng)電源內(nèi)部移到電源

17、高電位b端所作的功，也就是單位正電荷從電源低電位端移到高電位端多獲得得能量。,方向：電動(dòng)勢的實(shí)際方向是由電源低電位端指向電源高電位端。,在分析問題時(shí)可設(shè)參考方向,。,單位：電動(dòng)勢與電壓的單位相同。為伏特(V),標(biāo)量性：電動(dòng)勢與電壓和電流都是標(biāo)量。,,電路的基本物理量,,,大?。弘娫措妱?dòng)勢Eab的數(shù)值等于電源力把單位正電荷從電源的低,35,,例題,,電路的基本物理量,,,+,R,0,U=2.8V,U =-2.8V,I=0.28A,I =-0.28A,如圖所示,E=3V,電動(dòng)勢,為E=3V,方向由負(fù)極,?,指向正極,?,電壓,為U=2.8V 由,?,指向,?,電流,為I=0.28A 由,?,流向

18、,?,其參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)方向。,U 與 I 的,參考方向選擇亦為關(guān)聯(lián)方向的定義方式。,而,電壓,U 與,電流 I,的參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)方向。,電壓和電動(dòng)勢的區(qū)別,,,例題電路的基本物理量+R0U=2.8VU =-2.8VI=0,36,a,I,,R,U,b,2.,電功率,的概念,：設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為,,U,,流入此部分電路的電流為,I,， 則這部分電路消耗的功率為:,,功率有無正負(fù)？,,如果,U I,方向不一致結(jié)果如何？,1.2.3 電能、電功率和效率,1.電能,,,aIRUb2.電功率的概念：設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為 U ,,37,開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載。,負(fù)載端電壓,U,=,IR,特

19、征:,①,,電流的大小由負(fù)載決定。,② 在電源有內(nèi)阻時(shí)，,I,??,U,?。,或,U,=,E,–,IR,o,UI,=,EI,–,I,2,R,o,P,=,P,E,,–,?,P,負(fù)載,取用,功率,電源,產(chǎn)生,功率,內(nèi)阻,消耗,功率,③ 電源輸出的功率由負(fù)載決定。,負(fù)載大小的概念:,,負(fù)載增加指負(fù)載取用的,電流和功率增加(電壓一定)。,I,,,,,R,0,,R,,+,,,-,E,U,,,+,,-,I,,,開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載。負(fù)載端電壓U = IR,38,在,U、 I,正,方向選擇一致的前提下，,,I,,R,U,a,b,或,I,,R,U,a,b,“吸收功率”,（負(fù)載）,“發(fā)出功率”,（電源）,若

20、,P,=,UI,?,0,若,P = UI,?,0,I,,U,a,b,+,-,根據(jù)能量守衡關(guān)系,P,（吸收）,=,P,（發(fā)出）,,,在 U、 I 正方向選擇一致的前提下， IRUa,39,解,(1)電源,,U,＝E,1,－,?U,1,＝E,1,－R,01,I,E,1,＝U＋,R,01,I＝220＋0.6,×5=223V,,負(fù)載,U,＝E,2,＋,?U,2,＝E,2,＋R,0,2,I,E,2,＝U－R,02,I,＝220－ 0.6,×5,＝217V,如圖，U＝220V，I＝5A，內(nèi)阻R,01,＝R,02,＝0.6,?,(1)求電源的電動(dòng)勢,E,1,和負(fù)載的反電動(dòng)勢,E,2,；,(2)試說明,

21、功率的平衡。,例題,電源,負(fù)載,,,,E,1,-,U,1,+,,U,2,E,2,+,_,,R,01,R,02,+,_,+,U,_,,,I,-,+,,,解(1)電源 E1＝U＋R01I＝220＋0.6×5=22,40,（2）由,（1）,中兩式得,E,1,＝E,2,＋R,01,I＋R,02,I,等號(hào)兩邊同乘以,I,得,E,1,I＝E,2,I＋R,01,I,2,＋R,02,I,2,223,×5＝217 ×5,＋,0.6 × 5,2,＋,0.6 × 5,2,1115W=1085W＋15W＋15W,E,2,I＝1085W,R,01,I,2,＝15W,R,02,I,2,＝15W,負(fù)載取用,功率,電源產(chǎn)生

22、,的功率,負(fù)載內(nèi)阻,損耗功率,電源內(nèi)阻,損耗功率,,,（2）由（1）中兩式得 E1＝E2＋R01I＋R02,41,當(dāng) 計(jì)算的,P,> 0,,時(shí), 則說明,U、I,,的實(shí)際方向一致，此部分電路消耗電功率，,為,負(fù)載,。,,所以，從,P,的 + 或 - 可以區(qū)分器件的性質(zhì)，,或是電源，或是負(fù)載。,結(jié) 論,在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)，,如果假設(shè),U、I,正方向一致,。,當(dāng)計(jì)算的,P,< 0,,時(shí), 則說明,U、I,,的實(shí)際方向相反，此部分電路發(fā)出電功率，,為電源,。,,,當(dāng) 計(jì)算的 P > 0 時(shí), 則說明 U、I 的實(shí)際方,42,伏安特性,電壓源模型,I,U,E,,,,U,I,,R,O,+,-,E

23、,,R,o,越大,特性越平,1.3 電壓源和電流源,1.3.1 電壓源和電流源,1）電壓源,將任何一個(gè)電源，看成是由內(nèi)阻,R,0,和電動(dòng)勢,E,串聯(lián),的電路，即為電壓源模型，簡稱,電壓源,。,實(shí)際電壓源,,,伏安特性電壓源模型IUEUIRO+-ERo越大1.3 電壓源,43,理想電壓源 （恒壓源）:,,R,O,=,0 時(shí)的電壓源.,特點(diǎn)：,(,1）輸出電,壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢。,即,U,ab,,?,E,；,（3）電源中的電流由外電路決定。,I,E,,+,_,a,b,U,ab,,,伏安特性,I,U,ab,E,（2）內(nèi)阻,R,O,=,0,,,理想電壓源 （恒壓源）: RO= 0 時(shí)的電壓源.特

24、點(diǎn)：(1,44,恒壓源中的電流由外電路決定,設(shè):,,E,=,10V,I,E,,+,_,a,b,U,ab,,,,2,?,R,1,當(dāng),R,1,,,R,2,,同時(shí)接入時(shí)：,I,=10A,,R,2,2,?,,,例,當(dāng),R,1,接入時(shí),：,I,=5A,則：,,,恒壓源中的電流由外電路決定設(shè): E=10VIE+_abU,45,對于電壓源,U=E-IR,0,當(dāng)各項(xiàng)除以,R,0,后，,二、電流源,,電源等效變換,,得,或,I,=,I,S,–,I,′,其中：,I,S,=,E,/,R,0,,,I,′=,U,/,R,0,,根據(jù)電流關(guān)系得到,新的等效電路,—,電流源模型,定值電流,I,S,與內(nèi)阻,R,0,的并聯(lián),

25、,,,E +,R,0,U,R,I,,,,,,R,0,U,R,I,,,,I,S,I,′,電流源是由電流,I,S,和內(nèi)阻,R,0,并聯(lián)的電源的電路模型。,,,對于電壓源 U=E-IR0當(dāng)各項(xiàng)除以R0后，二、電流源電源等,46,,,,,I,S,R,O,a,b,U,ab,I,I,s,U,ab,I,外特性,,電流源模型,,R,O,,R,O,越大,特性越陡,實(shí)際電流源,,,ISROabUabIIsUabI外特性 電流源模型RORO,47,理想電流源,（恒流源):,,R,O,=,?,時(shí)的電流源.,特點(diǎn)：,（1）輸出電流不變，其值恒等于電,流源電流,I,S,；,a,b,I,U,ab,,I,s,I,U,ab

26、,I,S,伏,安,特,性,（2）輸出電壓由外電路決定。,,,理想電流源 （恒流源): RO=? 時(shí)的電流源. 特點(diǎn)：（1,48,恒流源兩端電壓由外電路決定,I,U,,I,s,,R,設(shè):,I,S,=,1 A,R=,10?,,時(shí)，,U,=10,,V。,R=,1,? 時(shí)，,U =,1,,V。,則:,,例,,,恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè): IS=1 A,49,由圖a：,,U,=,E,－,IR,0,由圖b：,U,=,I,S,R,0,–,IR,0,I,R,L,,R,0,,,+,–,E,U,,,+,–,電壓源,,,等效變換條件:,E,=,I,S,R,0,,,,R,L,,,R,0,U,R,0

27、,U,,,I,S,I,+,–,電流源,,,,3. 兩種電源的等效互換,,,由圖a：由圖b： IRLR0+EU+–電壓源等效變換條件:E,50,② 等效變換,時(shí)，兩電源的,參考方向,要一一對應(yīng)。,③,理想電壓源與理想電流源之間無等效關(guān)系。,① 電壓源和電流源的等效關(guān)系只,對,外,電路而言，,對電源,內(nèi)部則是,不等效的。,,注意事項(xiàng)：,例：當(dāng),R,L,=,? 時(shí)，,電壓源的內(nèi)阻,R,0,中不損耗功率，,而電流源的內(nèi)阻,R,0,中則損耗功率。,④ 任何一個(gè)電動(dòng)勢,E,和某個(gè)電阻,R,串聯(lián)的電路，,都可化為一個(gè),電流為,I,S,和這個(gè)電阻并聯(lián)的電路。,R,0,,,+,–,E,,,a,b,I,S,

28、,,R,0,,,a,b,,,R,0,,,–,+,E,,,a,b,I,S,,,R,0,,,a,b,,,,,,② 等效變換時(shí)，兩電源的參考方向要一一對應(yīng)。③ 理想電壓,51,(3),恒壓源和恒流源不能等效互換。,a,b,I,',U,ab,',,Is,a,,E,+,-,b,I,,（,不存在,）,,,,(3) 恒壓源和恒流源不能等效互換。abI'Uab'Isa,52,例1:,求下列各電路的等效電源,解:,,,+,–,,a,,b,U,2,?,5V,(a),+,?,,+,–,,a,,b,U,5V,(c),+,?,,a,,+,-,2V,5V,U,,,+,-,,b,2,?,(c),+,?,(b),a,,

29、,U,,5A,2,?,3,?,,,b,+,?,(a),a,,+,–,,,5V,3,?,2,?,,,U,+,?,,,,,,,,a,,5A,,,b,U,3,?,(b),+,?,,,,,例1:求下列各電路的等效電源解:+abU2?5V(a)+?+,53,例2:,試用電壓源與電流源等效變換的方法,計(jì)算2,?電阻中的電流。,,解:,,–,8V,,,,+,–,2,?,2,V,,,+,2,?,I,(d),,2,?,,由圖,(d),可得,6V,3,?,,,,+,–,,,+,–,12V,2A,6,?,,,,1,?,1,?,2,?,I,(a),,,,,,,,2A,,3,?,1,?,2,?,2V,,+,–,I,,2

30、A,,6,?,,1,?,(b),,,,,,,,4A,,,,2,?,2,?,2,?,2V,,+,–,I,(c),,,,,例2:試用電壓源與電流源等效變換的方法解:–8V+2?2V+,54,例3：,解：,統(tǒng)一電源形式,試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖示,電路中1,?,電阻中的電流。,,2,?,,,+,-,,,,,,+,-,,6V,4V,I,2A,,3,?,,4,?,,6,?,1?,,,,,,,,,2A,3,?,6,?,,,2A,,,I,4,?,2,?,1?,,,1A,,,,,,,,,,,,,I,4,?,2,?,1?,,,1A,,,2,?,4A,,,,,,,,,例3： 解：統(tǒng)一電源形式試用電

31、壓源與電流源等效變換的方法計(jì),55,,,,解：,,,I,4,?,2,?,1?,,,1A,,,2,?,4A,,,,,,,1?,,,I,4,?,2,?,,,1A,2,?,8V,,,+,-,,,,,,I,4,?,1?,,,1A,,,4,?,2A,,,,,,,,I,2,?,1?,,,3A,,,,,解：I4?2?1?1A2?4A1?I4?2?1A2?8V+I,56,例4:,電路如圖。,U,1,＝10V，,I,S,＝2A，,R,1,＝1,Ω，,R,2,＝2,Ω，,R,3,＝5,Ω ，,R,＝1,Ω。(1) 求電阻,R,中的電流,I,；(2)計(jì)算理想電壓源,U,1,中的電流,I,U1,和理想電流源,I,S,

32、兩端的電壓,U,IS,；(3)分析功率平衡。,解：(1)由電源的性質(zhì)及電源的等效變換可得：,,,a,,I,R,I,S,,,b,,,I,1,R,1,(c),,I,R1,,,I,R,1,R,,I,S,,,R,3,,,,+,_,I,U1,+_,U,IS,U,R,2,+_,U,1,a,b,(a),,,,,a,,,I,R,1,R,I,S,,,,,+_,U,1,b,(b),,,?并聯(lián),,,例4: 電路如圖。U1＝10V，IS＝2A，,57,(2)由圖(a)可得：,理想電壓源中的電流,理想電流源兩端的電壓,I,R3,I,R1,,,I,R,1,R,,I,S,,,R,3,,,,+,_,I,U1,

33、+_,U,IS,U,R,2,+_,U,1,a,b,(a),,,,,,,(2)由圖(a)可得：理想電壓源中的電流理想電流源兩端的電壓,58,各個(gè)電阻所消耗的功率分別是：,兩者平衡：,(60+20)W=(36+16+8+20)W,80W=80W,(3)由計(jì)算可知，本例中理想電壓源與理想電流源,都是電源，發(fā)出的功率分別是：,,,各個(gè)電阻所消耗的功率分別是：兩者平衡：(60+20)W=(3,59,10V,,,,,,+,-,2A,2,?,I,,討論題,,哪,個(gè),答,案,對,?,?,?,,,,+,-,10V,+,-,4V,2,?,,,,?,,,10V+-2A2?I討論題哪???+-10V+-4V2??,6

34、0,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1.3 基爾霍夫定律,1.3.1 基本概念,（1）節(jié)點(diǎn),（2）支路,（3）回路,圖1.11 電路舉例,支路：,電路中的每一個(gè)分支。,,支路電流:,,一條支路流過一個(gè)電流，,節(jié)點(diǎn)：,支路與支路的聯(lián)接點(diǎn)。,回路：,由支路組成的閉合路徑。,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)1.3 基爾霍夫定律,61,例1：,支路：ab、bc、ca、,…,（共6條）,回路：abda、abca、,adbca …,,（共7 個(gè)）,節(jié)點(diǎn),：,a、 b、c、d,,(共4個(gè)）,a,d,b,c,E,–,+,G,R,3,R,4,R,1,R,2,I,2,I,4,I,G,I,1,

35、I,3,I,,,,,,,,,,,,,例1：支路：ab、bc、ca、… （共6條）回路：abda、,62,1.4.2,基爾霍夫電流定律(,KCL定律),1．定律,即:,?,Ｉ,入,=,,?,Ｉ,出,,在任一瞬間，流入任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。,?,實(shí)質(zhì):,電流連續(xù)性的體現(xiàn)。,或: ?,Ｉ,= 0,I,1,I,2,I,3,b,a,+,,,,,-,E,2,R,2,+,,-,,,,,R,3,R,1,,E,1,對結(jié)點(diǎn),a,：,I,1,+,I,2,=,I,3,或,I,1,+,I,2,–,I,3,= 0,基爾霍夫電流定律,（KCL）,反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系。,,,1.4

36、.2 基爾霍夫電流定律(KCL定律)1．定律 即:,63,,電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面。,2．推廣,,I,=?,例:,廣義結(jié)點(diǎn),I,= 0,I,A,+,I,B,+,I,C,= 0,,,,,,,,A,B,C,I,A,I,B,I,C,,,,2,?,+,_,,+,_,,I,,,,5,?,1,?,1,?,5,?,6V,12V,,,,,電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面,64,解,,I,1,,I,2,,I,3,,I,4,由,基爾霍夫,電流定律,可列出,I,1,－I,2,＋I(xiàn),3,－I,4,＝0,可得,I,4,＝3A,已知：如圖所示，I,1,＝2A，I,2,＝

37、－3A，I,3,＝－2A，,試求,I,4,。,例題1.4.1,2－（－3）＋（－2）－I,4,＝0,,,解I1I2I3I4由基爾霍夫電流定律可列出可得已知：如圖所示,65,在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。,1.4.3,基爾霍夫電壓定律（,KVL,定律),1．,定律,即：,?,U,= 0,在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。,對回路1,：,對回路2,：,,E,1,=,I,1,R,1,+,I,3,R,3,I,2,R,2,+,I,3,R,3,=,E,2,或,I,1,R,1,+,I,3,R,3,–,E,1,= 0,或,

38、I,2,R,2,+,I,3,R,3,–,E,2,= 0,I,1,I,2,I,3,b,a,+,,,,,-,E,2,R,2,+,,-,,,,,R,3,R,1,,E,1,1,2,基爾霍夫電壓定律,（KVL,）,反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。,,,在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù),66,1．列方程前,標(biāo)注,回路循行方向；,2．應(yīng)用,,?,U,= 0,列方程時(shí),，,項(xiàng)前符號(hào)的確定：,,,如規(guī)定電位降取正號(hào)，則電位升就取負(fù)號(hào)。,,注意：,,,1．列方程前標(biāo)注回路循行方向；2．應(yīng)用 ? U = 0列方程,67,基爾霍夫電壓定律的,推廣,：,可應(yīng)用于回路的部分電路,?U＝

39、U,A,－U,B,－U,AB,=0,或 U,AB,＝U,A,－U,B,,E－RI －U,,＝0,或 U＝E－RI,,注,列方程時(shí)，要,先,在電路圖上,標(biāo)出,電流、電壓,或,電動(dòng)勢,的,參考方向。,,,基爾霍夫電壓定律的推廣： 可應(yīng)用于回路的部分電路?U＝UA,68,例：,,,對網(wǎng)孔abda,：,對網(wǎng)孔acba,：,對網(wǎng)孔bcdb,：,R,6,,I,6,R,6,–,I,3,R,3,+,I,1,R,1,= 0,I,2,R,2,–,,I,4,R,4,–,I,6,R,6,= 0,I,4,R,4,–,E,,+,,I,3,R,3,= 0,對回路 adbca，沿逆時(shí)針方向循行,：,–,I,1,R,1,

40、+,I,3,R,3,+,I,4,R,4,–,I,2,R,2,= 0,應(yīng)用,?,U,= 0,列方程,對回路 cadc，沿逆時(shí)針方向循行,：,–,I,2,R,2,–,I,1,R,1,+,E,,= 0,a,d,b,c,E,–,+,R,3,R,4,R,1,R,2,I,2,I,4,I,6,I,1,I,3,I,,,,,,,,,,,,,例：對網(wǎng)孔abda：對網(wǎng)孔acba：對網(wǎng)孔bcdb：R6I6,69,解,由,基爾霍夫,電壓定律,可得,（1） U,AB,＋U,BC,＋U,CD,＋U,DA,＝0,即,U,CD,＝2V,（2）U,AB,＋U,BC,＋U,CA,＝0,即,U,CA,＝－1V,已知：下圖為一閉合電路

41、，各支路的元件是任意,的，但知U,AB,＝5V，U,BC,＝－4V，U,DA,＝－3V,試求：（1）,U,CD,：（2）,U,CA,。,例題1.4.2,,,,,解由基爾霍夫電壓定律可得（1） UAB＋UBC＋UCD＋UD,70,解,對右回路,應(yīng)用,基爾霍,夫電壓定律,列出,E,B,－,U,BE,,－R,B,I,2,＝0,得,I,2,＝0.315mA,對,左回路,E,B,＋U,S,,－ R,1,I,1,,－,R,B,I,2,＝0,得,I,1,＝0.57mA,應(yīng)用,基爾霍夫電流定律,列出 I,2,－I,1,－I,B,＝0,得,I,B,＝－0.255mA,如圖：R,B,＝20K,? ，,R,

42、1,＝10K,?,，E,B,＝6V，U,S,＝6V，,U,BE,＝－0.3V,；,試求電流,I,B,，,I,2,及,I,1,。，,例題1.4.3,返回,,,,,解對右回路應(yīng)用基爾霍對左回路應(yīng)用基爾霍夫電流定律列出,71,1.5.1,電阻的串聯(lián),特點(diǎn):,1)各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)；,,兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：,R,=,R,1,+,R,2,3)等效電阻等于各電阻之和；,4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。,R,1,,U,1,U,R,2,U,2,I,+,–,+,+,–,–,,,,R,,U,I,+,–,,,2)各電阻中通過同一電流；,應(yīng)用：,降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。,1.5,電阻串并聯(lián)聯(lián)接的等效

43、變換,,,1.5.1 電阻的串聯(lián)特點(diǎn):兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：R =,72,1.5.2 電阻的并聯(lián),兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：,(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；,(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。,特點(diǎn):,(1)各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間；,R,,U,I,+,–,,,,I,1,I,2,R,1,,U,R,2,I,+,–,,,,(2)各電阻兩端的電壓相同；,應(yīng)用：,分流、調(diào)節(jié)電流等。,,,1.5.2 電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：(3)等效電,73,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),本章主要介紹正弦交流電路的基本概念、基本理論及基本分析方法。,1.4.1 單相正弦

44、交流電的產(chǎn)生,1 交流電的定義,大小和方向都隨時(shí)間變動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)的平均值等于零的周期電流稱為交變電流，簡稱交流。,2.單相正弦交流電的產(chǎn)生,1.4 正弦交流電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)本章主要介紹正弦交流,74,0,e,t,,+,_,1,2,3,0,0,,,,,1,2,3,,若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為 則,,,0et+_12300123若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,75,?,?,e,,,,,?,若線圈從與中性面,成一夾角 開始轉(zhuǎn)動(dòng),,,??e?若線圈從與中性面,76,其波形圖可用正弦曲線來表示：,0,i, u,t,,若外接負(fù)載 ，則

45、有：,,,其波形圖可用正弦曲線來表示：0i, ut若外接負(fù)載 ，則有：,77,,設(shè)正弦交流電流：,角頻率：,決定正弦量變化快慢,幅值：,決定正弦量的大小,幅值、角頻率、初相位成為正弦量的三要素。,初相位：,決定正弦量起始位置,,,,?,I,m,?,2?,T,i,O,1.4.2正弦交流電的三要素,,,設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的,78,瞬時(shí)值和幅值,瞬時(shí)值：,正弦量任意瞬間的值。,幅值（最大值）：,瞬時(shí)值中的最大值,。,有效值,,有效值,是從電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。,1 幅值與有效值,設(shè)一交流電流和一直流電流流過相同的電阻,R，,如果在交流電的一個(gè)周期內(nèi)交流電和直

46、流電產(chǎn)生的熱量,相等，則交流電流的,有效值,就等于這個(gè)直流電電流,I,。,用小寫字母表示，如,i、u、e,等。,如,I,m、,U,m、,E,m,等,。,,,瞬時(shí)值和幅值瞬時(shí)值：正弦量任意瞬間的值。幅值（最大值）：瞬時(shí),79,則,,交流,直流,根據(jù)熱效應(yīng)相等有,：,同理，電壓和電動(dòng)勢的有效值為：,當(dāng),可得：,,有效值必須大寫,,注意：,交流電壓、電流表測量數(shù)據(jù)為有效值,交流設(shè)備名牌標(biāo)注的電壓、電流均為有效值,,,則交流直流根據(jù)熱效應(yīng)相等有：同理，電壓和電動(dòng)勢的有效值為：當(dāng),80,2,頻率與周期,周期,T,：,正弦量變化一次所需的時(shí)間 （s）,角頻率：,正弦量每秒鐘變化的弧度數(shù),（rad/s

47、）,頻率,f,：,每秒內(nèi)變化的次數(shù),（Hz）,T,,*,電網(wǎng)頻率：,我國,50 Hz,，美國,,、日本,60 Hz,,,,i,,,,O,例,：,已知,f,=50Hz,,求,T,和ω。,小常識(shí)：,[,解],T,=1/,f,=1/50=0.02(s),ω=2π,f,=2×3.14×50＝314(rad/s),,,2 頻率與周期周期T：正弦量變化一次所需的時(shí)間 （s,81,相位,表示正弦量的變化進(jìn)程，也稱,相位角,相位：,相位：,初相位,,當(dāng),t,=0,時(shí)的相位,初相位： 0,初相位：,,,,,初相位,給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系,。,說明,3 初相位與

48、相位差,,,相位 表示正弦量的變化進(jìn)程，也稱相位角相位：相位：初相位,82,相位差,兩個(gè)同頻率的正弦量的相位之差或初相位之差。,正弦交流電路中電壓和電流的頻率是相同的，但初相位不一定相同，設(shè)電路中電壓和電流為：,則,u,和,i,的,相位差,為：,當(dāng),ψ,１,>,ψ,2,時(shí)，,u,比,i,超前 角，,i,比,u,滯后 角。,,,相位差兩個(gè)同頻率的正弦量的相位之差或初相位之差。 正弦交流,83,電流超前電壓,電壓與電流,同相,,電流超前電壓,,?,,電壓與電流反相,,u,i,,,,ω,t,u,i,,,?,O,,u,i,,,,ω,t,u,i,,,,90,°,O,u,i,,,,

49、,ω,t,u,,i,O,,,,ω,t,u,,,i,u,i,O,,,電流超前電壓電壓與電流同相 電流超前電壓 ? 電壓與,84,② 不同頻率的正弦量比較無意義。,,,① 兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)，,與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無關(guān)。,注意:,,,? t,,,,,,,,,O,,,② 不同頻率的正弦量比較無意義。注意:? tO,85,1.正弦量的三種表示方法：,三角函數(shù)式,：,★,★,波形圖：,★,相量法：,用復(fù)數(shù)的方法表示正弦量,1.5,正弦量的相量表示法,i,,,,O,前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。,,,1.正弦量的三種表示方法：三角函數(shù)式：★★波形圖：★ 相量法,86,+j

50、,+1,A,b,a,r,,0,1.5.1,正弦量的相量表示,復(fù)數(shù)表示形式,設(shè),A,為復(fù)數(shù):,(1) 代數(shù)式,A,=,a +,j,b,,復(fù)數(shù)的模,復(fù)數(shù)的輻角,實(shí)質(zhì)：用復(fù)數(shù)表示正弦量,式中:,(2) 三角式,由歐拉公式:,,,+j+1Abar01.5.1 正弦量的相量表示復(fù)數(shù)表示形式設(shè),87,,,,(3) 指數(shù)式,,,可得:,,設(shè)正弦量:,相量: 表示正弦量的復(fù)數(shù)稱相量,電壓的有效值相量,(4),極坐標(biāo)式,相量表示:,,相量的模=正弦量的有效值,,相量輻角=正弦量的初相位,,,(3) 指數(shù)式 可得: 設(shè)正弦量:相量: 表示正弦,88,,,電壓的幅值相量,①相量只是表示正弦量，而不等

51、于正弦量。,注意:,？,=,②只有正弦量才能用相量表示，,非正弦量不能用相量表示。,③,只有,同頻率,的正弦量才能畫在同一相量圖上。,,,相量的模=正弦量的最大值,,相量輻角=正弦量的初相位,或：,,,電壓的幅值相量①相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:？,89,,⑤相量的書寫方式,,?,模,用最大值表示 ，則用符號(hào)：,④相量的兩種表示形式,,相量圖:,,把相量表示在復(fù)平面的圖形,?,實(shí)際應(yīng)用中，模多采用有效值，符號(hào)：,可不畫坐標(biāo)軸,,如：已知,則,或,相量式:,把表示同頻率的各個(gè)正弦量的有向線段畫在一起，它可以形象地表示出各正弦量的大小和相位關(guān)系。,,,⑤相量的書寫方式 ? 模用最

52、大值表示 ，則用符號(hào)：④相量,90,？,正誤判斷,1.,已知：,？,有效值,？,3.,已知：,復(fù)數(shù),瞬時(shí)值,j45,?,?,？,最大值,？,？,?,負(fù)號(hào),2.,已知：,4.,已知：,,,？正誤判斷1.已知：？有效值？3.已知：復(fù)數(shù)瞬時(shí)值j45??,91,,,,,,落后于,,超前,落后,？,解:,(,1) 相量式,(2) 相量圖,例,1:,,將,u,1,、,u,2,,用相量表示,+1,+j,,,落后于超前？解: (1) 相量式(2) 相量圖例1: 將,92,例2:,已知,有效值,I,=16.8 A,求：,,,例2: 已知有效值 I =16.8 A求：,93,例3:,,圖示電路是三相四線制電源，,

53、已知三個(gè)電源的電壓分別為：,試求,u,AB,，并畫出相量圖。,,N,C,A,N,B,,,,,,,,,,,,,,,+,–,+,+,-,+,–,–,–,解,:,(,1) 用相量法計(jì)算：,,,,例3: 圖示電路是三相四線制電源，,94,(2) 相量圖,由KVL定律可知,,,,(2) 相量圖由KVL定律可知,95,1.5.2正弦量用旋轉(zhuǎn)有向線段表示,,ω,設(shè)正弦量:,若:有向線段長度,=,ω,,有向線段以速度,,,按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),則:該旋轉(zhuǎn)有向線段每一瞬時(shí)在縱軸上的投影即表示相應(yīng)時(shí)刻正弦量的瞬時(shí)值。,有向線段與橫軸夾角,=,初相位,u,0,,,x,y,O,,,O,,,1.

54、5.2正弦量用旋轉(zhuǎn)有向線段表示ω設(shè)正弦量:若:有向線段長,96,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.3 單一參數(shù)的交流電路,2.3.1 電阻電路,1）電流、電壓的關(guān)系,,圖2.8 用相量表示的電阻電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.3 單一參數(shù)的交,97,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2）瞬時(shí)功率、平均功率,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),98,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.3.2 電感電路,1）自感現(xiàn)象,2）電感電路中電流、電壓瞬時(shí)值的關(guān)系,,圖2.9 電感線圈,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.3.2 電感

55、電路,99,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖2.10 電感中正弦電流及電壓的波形,3）電流和電壓有效值的關(guān)系、感抗,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖2.10 電感中正,100,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),,4）瞬時(shí)功率和感性無功功率,,,,,,,5）相量表達(dá)式,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),101,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖2.11 用相量表示的電感電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖2.11 用相量表,102,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),6）結(jié)論,2.3.3 電容電路,1）電容器,,,2）

56、電容器上電流、電壓瞬時(shí)值的關(guān)系,,,3)電流和電壓有效值的關(guān)系、容抗,圖2.12 電容電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)6）結(jié)論圖2.12,103,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),4）瞬時(shí)功率和容性無功功率,,,,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),104,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),5）相量表達(dá)式,圖2.13 電容電壓、電流及功率波形圖,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)5）相量表達(dá)式圖2.,105,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),6）結(jié)論,2.4 RLC串聯(lián)電路,圖2.14 用相量表示的電容電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系

57、列教材——建筑電工學(xué)6）結(jié)論圖2.14,106,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.4.1 RLC串聯(lián)電路中電壓與電流的關(guān)系,,圖2.15 RLC串聯(lián)電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.4.1 RLC串,107,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.4.2 阻抗三角形與電壓三角形,,圖2.16 阻抗三角形和電壓三角形,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.4.2 阻抗三角,108,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.4.3 電路的功率,,,,2.4.4 串聯(lián)諧振,1）串聯(lián)諧振的條件,,2）串聯(lián)諧振的特征,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——

58、建筑電工學(xué)2.4.3 電路的功,109,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3）串聯(lián)諧振的應(yīng)用,,圖2.19 諧振的應(yīng)用,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3）串聯(lián)諧振的應(yīng)用圖,110,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.5 阻抗的串并聯(lián)電路、并聯(lián)諧振,2.5.1 阻抗的串聯(lián)電路,,圖2.20 串聯(lián)電路的等效阻抗,圖2.21 并聯(lián)電路的等效阻抗,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.5 阻抗的串并聯(lián),111,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.5.3并聯(lián)諧振,1）并聯(lián)諧振的條件,圖2.22 電感線圈與電容器并聯(lián)電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材—

59、—建筑電工學(xué)2.5.3并聯(lián)諧振圖,112,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2）并聯(lián)諧振的特征,,,,3）并聯(lián)諧振的應(yīng)用,2.6 功率因數(shù)及功率補(bǔ)償,2.6.1 功率因數(shù)的定義,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2）并聯(lián)諧振的特征,113,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2.6.2 電力系統(tǒng)中功率因數(shù)低的原因及影響,1）原因,2）影響,①增加變配電設(shè)備的容量。,②增加供配電系統(tǒng)的損耗。,③增加電壓損失。,④降低發(fā)電機(jī)的效率。,2.6.3 提高功率因數(shù)的方法,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2.6.2 電力系統(tǒng),114,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電

60、工學(xué),(1）選擇自然功率因數(shù)高的用電設(shè)備，減少設(shè)備輕載運(yùn)行幾率。,（2）進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償,2.6.4 補(bǔ)償電容的計(jì)算,,圖2.23 補(bǔ)償電容的計(jì)算,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)(1）選擇自然功率因,115,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),本章主要介紹對稱三相電動(dòng)勢的產(chǎn)生、三相電路的星形連接和三角形連接、對稱三相電路和不對稱三相電路的概念、對稱三相電路的計(jì)算、不對稱三相電路的概念、三相電路的功率及計(jì)算方法。,3.1 對稱三相電勢的產(chǎn)生、三相交流電路,三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛，發(fā)電、輸配電和主要電力負(fù)載一般都采用三相制。,3 三相交流電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教

61、材——建筑電工學(xué)本章主要介紹對稱三相,116,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3.1.1 單相電動(dòng)勢的產(chǎn)生——交流發(fā)電機(jī)原理,設(shè)單相交流發(fā)電機(jī)模型為單匝繞組線圈（AX），嵌在定子線槽中，磁極為旋轉(zhuǎn)磁極（NS），如圖3.1所示。,,圖3.1 單相交流發(fā)電機(jī)模型,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3.1.1 單相電動(dòng),117,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3.1.2 三相電動(dòng)勢的產(chǎn)生及表示方法,1）三相交流發(fā)電機(jī)模型,2）三相電動(dòng)勢的產(chǎn)生,圖3.2 三相交流發(fā)電機(jī)模型,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3.1.2 三相電動(dòng),118,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教

62、材——建筑電工學(xué),3）三相電動(dòng)勢的波形圖和相量圖,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3）三相電動(dòng)勢的波形,119,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3.1.3 三相交流電的應(yīng)用,在發(fā)電機(jī)尺寸相同時(shí)，三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)輸出功率高；三相電動(dòng)機(jī)比單相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠且節(jié)能；輸送電能時(shí)，,圖3.3 三相電動(dòng)勢,圖3.4 對稱三相電動(dòng)勢的圖形,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3.1.3 三相交流,120,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),采用三相制可比單相制節(jié)約有色金屬25%～50%。,3.1.4 三相電源的星形接法,1）三相對稱電源,2）三相電源的連接方式,

63、圖3.5 三相,電源的連接,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué) 采用三相制可比單,121,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3）參考方向的規(guī)定,3.1.5 三相電源的星形接法,1）星形接法,2）線電壓、相電壓的參考方向（見圖3.7a）,3）線電壓與相電壓的關(guān)系,3.1.6 三相電源的三角形接法,1）三角形接法,2)線電壓與相電壓的關(guān)系,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3）參考方向的規(guī)定,122,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖3.6 電壓、電動(dòng)勢參考方向的規(guī)定,圖3.7 三相電源的星形接法與三角形接法,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖3

64、.6 電壓、電動(dòng),123,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),3.2 三相負(fù)載,3.2.1 基本概念,三相負(fù)載——需要三相電源才能工作的負(fù)載，如三相交流異步電動(dòng)機(jī)，三相電爐等。三相負(fù)載使用三相電源（通常為380 V）。,圖3.8 三相電源的錯(cuò)誤接法,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)3.2 三相負(fù)載圖3,124,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),單相負(fù)載——需要單相電源的負(fù)載，如各類照明燈具、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱、電磁爐等大多數(shù)家用電器等。,1）三相負(fù)載的星形接法,2）Y形接法時(shí)，相電流、線電流及其相互關(guān)系,3）中性線電流,,3.2.2 負(fù)載的三角形接法,,,建筑環(huán)境

65、與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)單相負(fù)載——需要單相,125,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖3.9 三相負(fù)載的Y形接法及接入電源方式,圖3.10 負(fù)載的三角形接法,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖3.9 三相負(fù)載的,126,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1）三角形接法的特點(diǎn),2）三角形接法時(shí)相電流與線電流的關(guān)系,3.3 三相電路的計(jì)算,3.3.1 對稱三相電路的計(jì)算,圖3.11 電流相量圖,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)1）三角形接法的特點(diǎn),127,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),1）基本概念,2）對稱三相電路的特點(diǎn),3）對稱三相

66、電路的計(jì)算,3.3.2 不對稱三相電路的計(jì)算,1）不對稱三相電路的概念,（1）無中性線時(shí)的不對稱電路,（2）有中性線時(shí)的不對稱電路,2）不對稱三相電路的計(jì)算,（1）三相四線制系統(tǒng)（有中性線系統(tǒng)）,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)1）基本概念,128,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖3.12 不對稱三相電路,圖3.13 有中性線,的不對稱三相電路,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖3.12 不對稱三,129,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),（2）三相三線制系統(tǒng)（無中性線系統(tǒng)）,,,,,,,3.3.3 三相電路的功率,,圖3.14 無中性線的不對稱三相電路,圖3.15 例3.4電路圖,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)（2）三相三線制系統(tǒng),130,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),2）不對稱三相電路的功率,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)2）不對稱三相電路的,131,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué),圖3.16 例3.6電路圖,,,建筑環(huán)境與設(shè)備工程系列教材——建筑電工學(xué)圖3.16 例3.6,132,建筑環(huán)