XC?1/?C?1/2?fC
容抗是用来表示电容器对电流阻碍作用大小的一个物理量，单位是欧，用?表示。容抗的大小与频率及电容量成反比。当电容器的容量一定时，频率越高，容抗越小，电流越大；反之，频率越低，容抗越大电流越小。在直流电路中，由于电流电频率为零，因此，容抗为无限大。这表明，电容器在直流电路中相当于开路。但在交流电路中，随着电流频率的增加，容抗逐渐减小。因此，电容器在交流电路中相当于通路。这就是电容器隔断直流，通过交流的原理。
例题4 有一个电容器的电容C=0.159，?F试求它在频率为50 Hz和1 MHz时的容抗。如果电源电压为100 V，求在频率为50 Hz和1 MHz时的电流。
解： 当f1=50 Hz时 XC1?12?f1C??12?3.14?50?0.159?10?620k?
I1?UXC1100020?1000?0.005A?5mA
当f2=1 MHz时 XC2?12?f2C??12?3.14?10?0.159?10?100A
6?6?1?
I2?UXC21001§3—5 三相交流电路
在单相交流电路的电源电路上有两根输出线，而且电源只有—个交变电动势。如果在交流电路中三个电动势同时作用，每个电动势大小相等，频率相同，但初相不同，则称这种电路为三相制交流电路。其中，每个电路称为三相制电路的一相。
三相制电路应用广泛，其电源是三相发电机。和单相交流电相比；三相交流电具有以下优点：
1．三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率大。
2．三相发电机的结构和制造与单相发电机相比，并不复杂，使用方便，维修简单，运转时振动也很小。
3. 在条件相同、输送功率相同的情况下，三相输电线比单相输电线可节约25％左右的线材。
一、三相电动势的产生
三相交流电是由三相发电机产生的，如图3—15所示是三相发电机的结构示意图。它由定子和转子组成。在定子上嵌入三个绕组，每个绕组叫一相，合称三相绕组。绕组的一端分别用U1，V1，W1表示，叫做绕组的始端，另一端分别用U2，V2，W2表示，叫绕组的末端。三相绕组始端或末端之间的空间角为120?。转子为电磁铁，磁感应强度沿转子表面按正弦规律分布。
当转子以匀角速度?逆时针方向旋转时，在三相绕组中分别感应出振幅相等，频率相同，相位互差120?的三个感应电动势，这三相电动势称为对称三相电动势。三个绕组中的电动势分别为：
eU=Emsin(?t) eV=Emsin(?t?120?) eW=Emsin(?t+120?)
显而易见，V相绕组的eV比U相绕组的eU落后120?，W相绕组的eW比V相绕组的eV落后120?。
如图3—16所示是三相电动势波形图。由图可见三相电动势的最大值。角频率相等，相
位差120?。电动势的方向是从末端指向始端，即U2到U1，V2到V1，W2到W1。
在实际工作中经常提到三相交流电的相序问题，所谓相序就是指三相电动势达到同向最大值的先后顺序。在图中，最先达到最大值的是eU，其次是eV，最后是eW；它们的相序是U一V一W，该相序称为正相序，反之是负序或逆序，即W—V一U。通常三相对称电动势的相序都是指正相序，用黄、绿、红三种颜色分别表示U，V，W三相。
二、三相电源绕组的联结
三相发电机的每相绕组都是独立的电源，均可以采用如图3—17所示的方式向负载供电。这是三个独立的单相电路，构成三相六线制，有六根输电线，既不经济又没有实用价值。在现代供电系统中，发电机三相绕组通常用星形联结或三角形联结两种方式。但是，发电机绕组一般不采用三角形接法而采用星形接法。因此，这里只介绍星形接法。
将发电机三相绕组的末端U2，V2，W2连在一起，成为一个公共点，再将三相绕组的始端U1，V1，W1引出，接负载的三根输电线。这种接法称为星形接法或Y形接法，如图3—18所示。公共点称作电源中点，用字母N表示。从始端引出的三根输电线叫做相线或端线，俗称火线。从电源中点N引出的线叫做中线。中线通常与大地相连接，因此，把接地的中点叫零点，把接地的中线叫零线。
如果从电源引出四根导线，这种供电方式叫星接三相四线制；如果不从电源中点引出中线，这种供电方式叫星接三相三线制。
电源相线与中线之间的电压叫做相电压，在如图3—18所示中用UU，UV，UW表示，电压方向是由始端指向中点。
电源相线之间的电压叫做线电压，分别用UUV，UVW，UWU 表示。电压的正方向分别是从端点U1到V1，V1到W1，W1到U1。
三相对称电源的相电压相等，线电压也相等，则相电压U相与线电压U线之间的关系为：
U线?3U项?1.7U相
公式(3一21)表明三相对称电源星形联结时，线电压的有效值等于相电压有效值的1.7倍。
三、三相交流电路负载的联结
在三相交流电路中，负载由三部分组成，其中，每二部分称为一相负载。如果各相负载相同，则叫做对称三相负载；如果各相负载不同，则叫做不对称三相负载。例如，三相电动机是对称三相负载，日常照明电路是不对称三相负载。根据实际需要，三相负载有两种连接方式，星形(Y形)联结和三角形(△形)联结。
1．负载的星形联结
设有三组负载ZU，ZV，ZW，若将每组负载的一端分别接在电源三根相线上，另一端都接在电源的中线上，如图3—19，所示，这种连接方式叫做三相负载的星形联结。图中ZU，ZV，ZW为各相负载的阻抗，N为负载的中性点：
由图可见，负载两端的电压称为相电压。如果忽略输电线上的压降，则负载的相电压等于电源的相电压；三相负载的线电压就是电源的线电压。负载相电压U相与线电压U线间的关系为：
U线Y?3U相Y U线?3U相?1.7U相
星接三相负载接上电源后，就有电流流过相线、负载和中线。流过相线的电流IU，IV，IW叫做线电流，统一用I线表示。流过每相负载的电流IU，IV，IW叫做相电流，统一用I相表示。流过中线的电流IN叫做中线电流。
如果图3—19所示中的三相负载各不相同(负载不对称)时，中线电流不为零，应当采取
三相四线制。如果三相负载相同(负载对称)时，流过中线的电流等于零，此时可以省略中线。如图3—20所示是三相对称负载星形联结的电路图。可见去掉中线后，电源只需三根相线就
能完成电能输送，这就是三相三线制。
三相对称负载呈星形联结时，线电流I线等于相电流I相，即：
I线Y?I相Y
在工业上，三相三线制和三相四线制应用广泛。对于三相对称负载(如三相异步电动机)应采用三相三线制，对于三相不列称的负载，如图3—21所示的照明线路，应采用三相四线制。
值得注意的是，采用三相四线制时，中线的作用是使各相的相电压保持对称。因此，在中线上不允许接熔断器t更不能拆除中线。
想一想：有四根三相四线制的线，哪一根是中线? 答：细的那一根是。因为中线的电流小。 2．负载的三角形联结 设有三相对称负载ZU，ZV；ZW，将它们分别接在三相电源两相线之间，如图3—22所示，这种连接方式叫做负载的三角形联结。
负载呈三角形联结时，负载的相电压U相就是电源的线电压U线，即：
U相??U线?
当对称负载呈三角形联结时，电源线上的线
电流I线有效值与负载上相电流I相有效值有如下的关系：
I线??3I相??1.732I相?
分析了三相负载的两种联结方式后，可以知道，负载呈三角形联结时的相电压是其呈星形联结时的相电压的1.7倍。因此，当三相负载接到电源时，究竟是采用星形连接还是三角形联结，应根据三相负载的额定电压而定。
§3—6 常用电气照明电路
在工农业生产及日常生活中使用广泛的照明灯具，有白炽灯、节能灯、日光灯、碘钨灯、高压汞灯和高压钠灯等。本节只简单介绍白炽灯、节能灯和日光灯等照明电路。
一、白炽灯照明电路
白炽灯一般是真空玻璃泡内包含灯丝的结构，因此白炽灯有时也称为灯泡。白炽灯要通
过灯口与电路相接。历史上曾经有两种灯口形式：螺口式和卡口式。相对应的灯泡也有两种
电工基础知识入门
