计算公式:
U2P?UI?IR?
R2式中:P—电功率(W) U—电压(V) I—电流(A) R—电阻(Ω)
(2)电能:一段时间内电场力所做的功,数值上等于功率与时间的剩积,用W表示,单位为千瓦.时(kw.h),俗称度。其计算公式为:
W=P.t 式中:P--功率(kw) t—时间(h)
4、电阻串联电路:将两个以上的电阻,依次首尾相联,使各电阻通过同一电流,这种连接方式叫电阻的串联。串联电阻的等效电阻值(总电阻值)等于各个串联电阻值之和。即R=ΣRi(i=1,2,3,……)
IR1UR2U2U1URI两个电阻串联电路等效电路
根据上图所示,由欧姆定律可得:
U1=IR1; U2=IR2
由上两式得:
U1IR1R1 ??U2IR2R2由于上图中R是R1和R2的等效电阻,即R=R1+R2
6
故:I?UU ?RR1?R2将上式代入U1=IR1得:U1?同理可得:U2?R2U RR1RUR1?U?1U R1?R2R1?R2R以上两式说明:串联电阻中每个电阻上分得的电压决定于这个电阻与总电阻R的比值。比值
R1R2 叫做分压比。 和R1?R2R1?R25、电阻并联电路:几个电阻一齐接在两个接点之间,每个电阻两端所承受的是同一个电压,这种连接方式叫电阻的并联。并联电阻的等效电阻(总电阻)的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。即
RR11??(i=1,2,3,……)。对于两个电阻并联有 R?12 RRiR1?R2IUR1I1R2I2UIR两个电阻并联电路等效电路
图中各支路中的电流分别为:I1?UU I2? R1R2由上两式可得:
I1R2 ?I2R1此式说明两条支路中的电流和支路的电阻成反比。 又因:I1?UU I2? I1?I2?I R1R2于是得:I1?IRR2 I2?I R1?R2R1?R2上两式说明:在两个电阻并联时,某一支路的电流等于总电流剩上
7
一个分数,这个分数的分母是两个电阻之和,分子是另外一条支路中的电阻。
6、电阻混联电路:在一个电阻电路中,既有电阻的串联,又有电阻的并联。计算和分析混联电路,可按以下三个步骤进行:
(1)首先合并单纯的串联与并联部分,算出电路的总电阻; (2)根据总电阻和总电压算出电路中的总电流;
(3)根据串联中的分压关系和并联电路中的分流关系,逐步推算出各部分的电压和电流。
第二节 交流电路
一、交流电的基本概念
1、交流电:大小和方向都随时间作周期性变化的电动势(电压或电流)。即交流电是交变电动势、交变电压和交变电流的总称。交流电可分为正弦交流电和非正弦交流电两大类。
2、正弦交流电的瞬时值:任意时刻交流电的数值称为瞬时值。分别用e、u、i表示正弦交流电的瞬时电动势、电压和电流。
3、正弦交流电的最大值:最大的瞬时值称为最大值(或峰值、幅值或振幅)。分别用组合字母Em、Um、Im表示正弦交流电的最大电势、电压和电流。
4、正弦交流电的有效值:让交流电和直流分别通过电阻值完全相同的电阻,如果在相同的时间中这两种电流产生的热量相等,我们就把此直流电的数值定义为该交流电的有效值。换言之,把热效应相同的直流电流(或电压、电动势)定义为交流电流(或电压、电动势)的有效值。
8
分别用E、U和I表示正弦交流的电势、电压和电流。
5、周期:交流电每重复一次所需的时间称为周期,用字母T表示,单位是秒(S)。
6、频率:交流电1秒钟内重复变化的次数称为频率,用字母f表示,单位是赫兹(Hz),简称赫。
周期与频率互为倒数,即T?11或f?。 fT7、角频率:即电角速度,是指交流电在1秒钟内变化的电角度,用字母ω表示,单位是弧度/秒(rad/s)。
角频率与频率的关系式为:ω=2?f
8、初相角:当转子开始旋转的瞬间(即t=0时)时的相位称为初相角,也称初相位或初相。
9、相位差:两个同频率的正弦量相位之差称为相位差。
10、正弦交流电的三要素:最大值、角频率、初相位称为交流电三要素。
二、交流电路
1、单相交流电路功率计算公式
(1)视在功率:电压有效值与电流有效值的剩积,称为电路的视在功率。用字母S表示,单位为伏安(VA),其计算式为:
S=UI(VA)
(2)有功功率:视在功率与功率因素(cos?)的剩积,用字母P表示,单位为瓦特(W),其计算式为:
P=UIcos?=Scos?(W)
9
(3)无功功率:电路的无功功率是电源与电路负载间能量交换的功率,用字母Q表示,单位为乏(var),其计算式为:
Q=UIsin?=Ssin?(var)
2、三相交流电路
(1)三相交流电:三个频率相同、最大值相等、相位互差120°的三相交流电势(电压或电流)称为三相交流电。三相电势达到最大值的先后秩序称为相序。
(2)三相电源的接法
1星形连接又称Y连接:将电源三相绕组的末端连成一节点,始端○
分别用导线引出接负载,这种连接方式叫星形连接,也叫Y连接,三相绕组末端所联成的共公点称为电源的中性点,用字母O表示,如图2-1所示。
相电压:每相绕组两端的电压。
线电压:线路上任意两根火线之间的电压。
对称三相电源星形连接时线电压与相电压的关系:U线=3U相
UUUUWOUVUUVUWUWVUVW图2-1 电源的星形连接(Y)
2三角形接法:将三相电源的绕组,依次首尾相连构成闭合回路,○
10