《电工技术基础与技能》课件汇 单元7-10 单相正弦交流电-三相异步电动机控制线路

单元七单相正弦交流电目录页CONTENTPAGE认识正弦交流电1纯电阻、纯电感、纯电容交流电路2RL、RLC串联电路3交流电路的功率4单元七单相正弦交流电学习目标1.掌握正弦交流电的三要素、理解正弦量的表现形式及其对应关系；

2.理解正弦量的旋转矢量表示法，了解正弦量解析式、波形图、矢量图的相互转换；3.掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流的关系；

4.理解RL、RC、RLC串联电路的阻抗概念，掌握电压三角形、阻抗三角形的应用；

5.理解电路中瞬时功率、有功功率、无功功率和视在功率并会计算，理解电路的功率因数；

6.了解新型电能计量仪表，了解提高电路功率因数的意义及方法；7.会使用信号发生器、毫伏表、示波器，会用示波器观察信号波形、测量电压参数；8.会使用交流电压表、电流表，会用示波器观察交流串联电路的电压电流相位。1.通过正弦交流电的学习，培养学生对生活的热爱，激发学生对电的兴趣。2.培养学生独立思考和分析的能力，养成严谨，认真的学习态度。育人目标单元七概述单元七单相正弦交流电知识体系单元七概述7.1认识正弦交流电7.1.1交流电的产生实践导入观察交流电的产生实验。当矩形线圈在匀强磁场中以均匀的角速度ω旋转，由于电磁感应现象在线圈中产生感应电动势e，同时在闭合回路中有感应电流i产生。7.1认识正弦交流电7.1.1交流电的产生实践结论（a）正弦波波形

（b）锯齿波波形

（c）矩形波波形图7-1-2交流电波形感应电动势、感应电压和感应电流都是按正弦规律变化的。因此，随时间按正弦规律变化的交流电，称为正弦交流电，不按正弦规律变化的交流电称为非正弦交流电。7.1认识正弦交流电7.1.2正弦交流电三要素

幅值频率初相位电压最大值角频率

幅值、频率和初相位称为正弦交流电的三要素7.1认识正弦交流电7.1.2正弦交流电三要素实践步骤①按图7-1-4所示方式连接电路，用示波器观测交流电输出的电压波形，画出波形图，观测最大值。②按图7-1-5所示方式连接电路，将万用表设置在“10V”交流电压档，测量输出交流电压有效值。③根据测量数据得出最大值与有效值之间的关系，将数据记录在表7-1中。图7-1-4示波器测量交流电图7-1-5万用表测量交流电压

7.1认识正弦交流电7.1.2正弦交流电三要素正弦量变化一次所需的时间为周期T，单位是秒（s）。每秒变化的次数为频率f，单位是赫兹（Hz）。角频率ω：是指交流电在单位时间（1s）内线圈所转过的角度（电角度），单位是弧度/秒（rad/s）。频率、周期与角频率之间的关系为：7.1认识正弦交流电7.1.2正弦交流电三要素

7.1认识正弦交流电7.1.2正弦交流电三要素7.1认识正弦交流电7.1.3交流电的表示法用正弦函数来表示正弦交流电瞬时值的方法称为解析式表示法。正弦交流电流

正弦交流电压正弦交流电动势

7.1认识正弦交流电7.1.3交流电的表示法用与正弦交流电解析式相对应的正弦曲线来表示该正弦量的方法称为波形图表示法，横坐标用ωt或t来表示，纵坐标用e(i，u)表示。7.1认识正弦交流电7.1.3交流电的表示法

7.1认识正弦交流电7.1.3交流电的表示法经典例题【例题7-1】已知某负载中的电流幅值为14.14A，初相位为−30°，电压的有效值为220V，初相为45°，周期均为0.02s。（1）写出他们的瞬时值表达式；（2）画出他们的波形图;(3)画出他们的相量图（4）分析其相位关系。

【问题解析】

7.1认识正弦交流电7.1.3交流电的表示法经典例题【例题7-1】已知某负载中的电流幅值为14.14A，初相位为−30°，电压的有效值为220V，初相为45°，周期均为0.02s。（1）写出他们的瞬时值表达式；（2）画出他们的波形图;(3)画出他们的相量图（4）分析其相位关系。【解题过程】

图7-1-9波形图

图7-1-10相量图

实践步骤为了方便观测电流i的波形，在每个实验电路中，将CH1通道测得的电压波形视为电路中的电流波形与端电压波形进行比较。①确定信号源输出电压及频率（如：U=2V，f=1kHz），选择相应的示波器量程。②按图7-3-1所示连接纯电阻交流实验电路，CH2显示测试电压u的波形，CH1显示测试电流i的波形。观察两波形，确定相位关系，在表7-3中画出其波形示意图。7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路实践步骤为了方便观测电流i的波形，在每个实验电路中，将CH1通道测得的电压波形视为电路中的电流波形与端电压波形进行比较。①确定信号源输出电压及频率（如：U=2V，f=1kHz），选择相应的示波器量程。③按图7-3-2所示连接纯电容交流实验电路，CH2显示测试电压u的波形，CH1显示测试电流i的波形。观察两波形，确定相位关系，在表7-3中画出其波形示意图。7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路实践步骤为了方便观测电流i的波形，在每个实验电路中，将CH1通道测得的电压波形视为电路中的电流波形与端电压波形进行比较。①确定信号源输出电压及频率（如：U=2V，f=1kHz），选择相应的示波器量程。④按图7-3-3所示连接纯电感交流实验电路，CH2显示测试电压u的波形，CH1显示测试电流i的波形。观察两波形，确定相位关系，在表7-3中画出其波形示意图。7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路7.2.1纯电阻电路纯电阻电路中，电流与电压是同相位。7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路图7-3-4纯电阻电路波形图图7-3-5纯电阻电路相量图在交流纯电阻电路中，电阻器的端电压和电流一直在变化，所以功率也是变化的，称为瞬时功率，代号p，计算公式为：平均功率（也称有功功率），用P表示，所谓平均功率，指瞬时功率在一个周期内的平均值，国际单位W，计算公式为：电阻是一种耗能元件7.2.1纯电阻电路7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路经典例题

7.2.2纯电感电路纯电感电路中，电压超前电流90°7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路电感器对交流电产生的阻碍作用，简称感抗，用XL表示，国际单位Ω，计算公式为：图7-3-6纯电感电路波形图图7-3-7纯电感电路相量图7.2.2纯电感电路7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路瞬时功率无功功率

电感是一种储能元件7.2.2纯电感电路7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路经典例题【例题7-3】已知在的电感上加有电压u=100√2sin⁡(314t+30°)V，求通过电感的电流瞬时值表达式以及电感的无功功率。【问题解析】首先根据电压瞬时值表达式，可知电压最大值、角频率及初相位，结合已知条件电感，可求出感抗及电流最大值；又根据电感电压与电流之间的相位关系，写出电流瞬时值表达式；再根据电压最大值、电流最大值求出电压有效值、电流有效值，进而求出电感无功功率。

7.2.3纯电容电路纯电感电路中，电流超前电压90°7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路电容器对交流电有阻碍作用，简称容抗，用XC表示，国际单位Ω，计算公式为：图7-3-9纯电容电路波形图图7-3-10纯电容电路相量图7.2.3纯电容电路7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路瞬时功率无功功率

电容是一种储能元件

7.2.3纯电容电路7.2纯电阻、纯电感、纯电容交流电路经典例题

7.3RL、RLC串联电路实践导入照明荧光灯是生活中常见的RL串联电路，它是把镇流器（电感线圈）和灯管（电阻）串联起来，再接到交流电源上，荧光灯的原理图如图7-4-1所示。图7-3-1荧光灯原理图实践步骤①按图7-3-2荧光灯电路实物图所示的方式连接好荧光灯电路。②用万用表测量镇流器两端电压UL、灯管两端电压UR、电源两端电压U，并记录在表7-3中。7.3RL、RLC串联电路图7-3-2荧光灯电路实物图表7-3荧光灯电压实验数据实验结论根据测量与计算数据可以发现，电阻、电感两端电压和电路端电压满足以下关系：7.3RL、RLC串联电路

7.3.1RL串联电路

7.3RL、RLC串联电路

图7-3-3RL串联电路图图7-3-4RL串联电路电压相量图图7-3-5RL串联电路的电压三角形

7.3.1RL串联电路端电压有效值U与电流有效值I的比值为交流电路的阻抗，用Z表示，单位Ω。计算公式为：7.3RL、RLC串联电路阻抗三角形与电压三角形是相似三角形

7.3.2RLC串联电路电压关系：电路中通过各R、L、C的电流相同，电感电压超前电流90°，电阻电压与电流同相，电容电压滞后电流90°，因此电压与电流相量图如图7-3-8所示。7.3RL、RLC串联电路图7-3-7RLC串联电路图图7-3-9RLC串联电路的电压三角形图7-3-8RLC串联电路电压相量图

7.3.2RLC串联电路7.3RL、RLC串联电路

图7-3-10RLC串联电路的阻抗三角形

7.3.2RLC串联电路7.3RL、RLC串联电路经典例题

7.3.2RLC串联电路谐振时的频率称为谐振频率，用f0表示，ω0谐振角频率。7.3RL、RLC串联电路

谐振频率只与电路参数L、C有关，与R无关。7.3.2RLC串联电路7.3RL、RLC串联电路串联谐振具有以下特点：①谐振时，总阻抗最小，且为纯电阻。②谐振时，电流最大，且与电源电压同相。③谐振时，电阻上的电压等于电源电压，电感和电容上的电压等于电源电压的Q倍。Q为谐振电路的特性阻抗与电路中电阻的比值，称为电路的品质因数，计算公式为：在电力电路中，不允许发生谐振，以免在线圈或电容器两端产生高电压，引起电气设备损坏或造成人身伤亡。7.4交流电路的功率实践导入在直流电路中，当电流通过电阻时，电阻消耗一定的电能转化为热能，电流对电阻做功。那么在交流电路中，电流流过电阻、电感、电容时，电流所做的功和能量转换的情况如何呢？在RLC串联电路中，电阻是耗能元件，其功率是以有功功率的形式体现的，电感和电容是储能元件，其功率是以无功功率的形式体现的，即电路中既有能量的消耗，又有能量的交换。由此可见，电路中存在电源功率利用率的问题，如何表示呢？7.4.1RLC串联电路的功率

RLC串联电路，经过R、L、C的电流都一样，故将电压三角形三条边同时乘以电流的有效值，可以得到一个与电压三角形相似的三角形，称为功率三角形，如图7-4-1所示。7.4交流电路的功率（a）电感性电路功率三角形

（b）电容性电路功率三角形图7-4-1RLC串联电路的功率三角形7.4.1RLC串联电路的功率有功功率7.4交流电路的功率无功功率视在功率端电压和电流的有效值的乘积称为视在功率，用符号S表示，单位伏安（VA），计算公式为：7.4.1RLC串联电路的功率7.4交流电路的功率经典例题

【问题解析】首先根据电感、电容容量求出感抗、容抗；结合已知条件电阻阻值，求出总阻抗，列出阻抗三角形，算出电流有效值；由于阻抗三角形与功率三角形为相似三角形，分别对应求出有功功率、无功功率、视在功率。

7.4.2交流电路的功率因数电源功率的利用率与有功功率在电源容量中所占的比例有关。把有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用字母λ表示。7.4交流电路的功率功率因数

提高功率因数的方法（1）正确选用设备的容量（2）在感性负载上并联电容器提高功率因数的意义（1）提高电能利用率。（2）可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。（3）能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。7.4.2交流电路的功率因数7.4交流电路的功率经典例题

7.4.2交流电路的功率因数7.4交流电路的功率经典例题

单元小结正弦交流电三要素及其相关量单元小结正弦交流电的表示法解析式表示法、波形图表示法、相量表示法

单元小结交流电路单元八三相正弦交流电与变压器目录页CONTENTPAGE三相正弦交流电的产生1三相正弦交流电源的联结2三相负载的星形联结3三相负载的三角形联结4三相负载的功率5变压器6单元八三相正弦交流电与变压器学习目标1.了解三相正弦交流电的产生，理解相序的意义；2.了解三相交流电在生产中的实际应用，能列举其应用案例；3.掌握三相负载星形联结方式下线电压和相电压的关系，线电流、相电流及中性线电流的关系，

能复述中性线的作用；4.掌握三相负载三角形联结方式下线电压和相电压的关系，线电流和相电流的关系；5.理解三相电功率的概念；6.了解变压器的结构，理解其工作原理。1.培养学生注意安全用电，养成规范操作的良好习惯。2.培养学生大胆实践、勇于探索的求知精神。育人目标单元七概述单元八三相正弦交流电与变压器知识体系单元七概述8.1三相正弦交流电源实践导入把万用表挡位调到交流电压500V，测量图8-1-1所示三相电源插孔L1与L2之间的电压U12，L2与L3之间的电压U23，L3与L1之间的电压U31，以及L1、L2、L3分别与N之间的电压U1、U2、U3，记录到表8-1中。图8-1-1

U12U23U31U1U2U3

表8-1电压测量记录表8.1认识正弦交流电实践导入

根据测量结果分析U1、U2、U3的电压值是否相等？U12、U23、U31的电压值是否相等？这两个电压值之间存在怎样的关系？8.1认识正弦交流电实践结论

根据测量结果分析U1、U2、U3的电压值是否相等？U12、U23、U31的电压值是否相等？这两个电压值之间存在怎样的关系？U1=U2=U3≈220VU12=U23=U31≈380V=220V8.1三相正弦交流电源8.1.1三相正弦交流电的产生

三相交流电一般由三相交流发电机产生。在发电机中有三个相同的绕组（即线圈），在空间上彼此相差120º。它们的始端分别用U1、V1、W1表示，末端分别用U2、V2、W2表示，如图8-1-2(a）所示。由于发电机结构的原因，这三相绕组所产生的三相电动势最大值相等、频率相同、相位互差120º，称为三相对称电动势。8.1三相正弦交流电源8.1.1三相正弦交流电的产生

假设e1的初相位为0，对称三相电动势瞬时值的数学表达式为

第一相（U相)电动势：e1=Emsinωt(8-1)

第二相（V相)电动势：e2=Emsin(ωt-120°)(8-2)

第三相（W相)电动势：e3=Emsin(ωt-240°)=Emsin(ωt+120°)(8-3)8.1三相正弦交流电源8.1.1三相正弦交流电的产生波形图与相量图如图8-1-2(b)所示。显然，有e1+e2+e3=0。(8-4)三相交流发电机示意图(b)波形图与相量图图8-1-2三相对称电动势的产生及其表示8.1三相正弦交流电源8.1.1三相正弦交流电的产生

三相对称电动势达到最大值或零值的先后次序称为相序。按U-V-W的次序循环的相序称为正序。按U-W-V的次序循环的相序称为反序。相序是由发电机转子的旋转方向决定的，通常都采用正序。为使电力系统能够安全可靠地运行，统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色标出U相，用绿色标出V相，用红色标出W相。

8.1三相正弦交流电源8.1.2三相正弦交流电源的联结

一般三相交流电源都采用星形联结方式，图8-1-3就是将发电机三相绕组的末端U2、V2、W2联结成一点N，称为中性点或零点，从该点引出的一根线叫做中性线或零线。从三相绕组的始端U1、V1、W1引出的三根线称为端线或相线，俗称火线。由三根相线和一根中性线所组成的供电方式称为三相四线制（通常在低压配电系统中采用）；只由三根相线所组成的供电方式称为三相三线制（在高压输电工程中采用）。图8-1-3三相绕组的星形接法8.1三相正弦交流电源8.1.2三相正弦交流电源的联结图8-1-3三相绕组的星形接法

每相绕组始端与末端之间的电压（即相线与中性线之间的电压)叫做相电压，它们的瞬时值用u1、u2、u3来表示，显然这三个相电压也是对称的。相电压大小（有效值)均为

U1=U2=U3=UP

任意两相绕组始端之间的电压（即相线与相线之间的电压)叫做线电压，它们的瞬时值用u12、u23、u31来表示。在三相交流电路中，电动势的方向规定为从绕组的末端指向始端，则相电压的方向就是从绕组的始端指向末端。

8.1三相正弦交流电源8.1.2三相正弦交流电源的联结图8-1-3三相绕组的星形接法

线电压的方向按三相电源的相序来确定，如u12就是从U1端指向V1端，u23就是从V1端指向W1端，u31就是从W1端指向U1端。由图8-1-3所示可得：u12=u1-u2u23=u2-u3u31=u3-u18.1三相正弦交流电源8.1.2三相正弦交流电源的联结

画出线电压和相电压的相量图，如图8-1-4所示。显然三个线电压也是对称的。线电压大小（有效值)均为U12=U23=U31=UL=UP(8-5)

采用星形联结的三相对称电源，其线电压是相电压的

倍。通常所说的380V、220V，就是指三相电源联结成星形时的线电压和相电压的有效值。

线电压比对应的相电压超前30°，如线电压u12比相电压u1超前30°，线电压u23比相电压u2超前30°，线电压u31比相电压u3超前30°。图8-1-4相电压与线电压的相量图

8.1三相正弦交流电源应用实例

机械部件的运动一般都是通过电动机来驱动的，三相异步电动机的应用最为广泛。有时为了实现特定的功能，需要改变三相异步电动机的转向，而三相异步电动机的旋转方向是由三相电源的相序决定的。因此，改变三相电源的相序（任意对调两根相线)，就可达到改变三相异步电动机转向的目的。如图8-1-5所示，可以通过安装倒顺开关或者用交流接触器按钮联锁控制，实现三相异步电动机旋转方向的切换。图8-1-5倒顺开关控制三相异步电动机正反转8.1.2三相正弦交流电源的联结8.2三相负载的联结案例导入

三相负载的联结方式有两种：星形（Y)联结和三角形（△)联结。请观察图8-2-1中三相异步电动机接线图，看两种接法有何不同？图8-2-1三相异步电动机接线图8.2三相负载的联结

负载是消耗电能的装置，按其对电源的要求，可分为单相负载和三相负载。单相负载是指用单相电源供电的设备，如照明灯、电风扇、电暖器等。三相负载是指用三相电源供电的负载，如三相异步电动机、大功率商用空调等。在三相负载中，如果各相负载的电阻值相等、电抗值相等且性质相同，这样的负载称为三相对称负载。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结

三相负载的星形联接，就是将三相负载的三个首端与三相电源的三根相线相接，三个末端接成一点。如图8-2-2、8-2-3所示。图8-2-2三相四线制电路图

图8-2-3三相负载星形联结8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结

该接法有三根相线和一根中性线，是三相四线制电路。显然不管负载是否对称，当输电线的阻抗忽略不计时，各相负载的相电压就等于电源的相电压，电源的线电压为相电压的

倍，则电路中的线电压UL都等于负载相电压UYP的

倍，即

UL=UYP(8-6)

式中UYP表示负载星形联结时的相电压。

三相电路中流过每一相负载的电流称为相电流，星形联结时一般用IYP表示。流过每根相线的电流称为线电流，分别用I1、I2、I3表示其有效值，星形联结时一般用IYL表示。

三相负载星形联结时，负载的线电流IYL等于相电流IYP，即IYL=IYP(8-7)

8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结

若三相负载对称，则|Z1|=|Z2|=|Z3|=|ZP|，因各相电压对称，所以各负载中的相电流大小相等，即IP1=IP2=IP3=IYP=同时，由于各相电压与各相电流之间的相位差相等

φ1=φ2=φ3=φ

=arccos

所以，三个相电流的相位差也互为120º。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结

从相量图上可以得出：三个相电流的相量之和为零，如图8-2-4所示，即图8-2-4或

iP1+iP2+iP3=0

由基尔霍夫电流定律可得：iN=iP1+iP2+iP3(8-8)

当三相负载对称时，各相负载完全相同，相电流和线电流也一定对称，即各相电流（或各线电流)最大值相等、频率相同、相位彼此相差120°，并且中性线电流为零。所以中性线可以去掉，即变成三相三线制电路。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结

当三相负载不对称时，各相电流的大小不一定相等，相位差也不一定是120°，因此，中性线上的电流就不为零，这时中性线不能去掉或断开。如果此时没有中性线，负载上的电压会根据阻抗的大小进行分配，阻抗小的负载两端的电压可能低于其额定电压，阻抗大的负载两端的电压可能高于其额定电压，导致负载不能正常工作，严重的会造成事故。因此，三相四线制电路中性线上不允许安装熔断器或开关，有时还要采用钢芯线来加强其机械强度，以免断开。同时，在联结三相负载时，应尽量保持三相平衡，以减小流过中性线的电流。有中性线存在时，即使负载不对称，各相负载的相电压也是对称的，从而保证各相负载能正常工作。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结经典例题【例题8-1】在负载星形联结的对称三相电路中，已知每相负载的电阻为60Ω，感抗为80Ω，线电压为380V，试求：各相电流、线电流。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结经典例题【例题8-1】在负载星形联结的对称三相电路中，已知每相负载的电阻为60Ω，感抗为80Ω，线电压为380V，试求：各相电流、线电流。【问题解析】

已知电源线电压，根据三相对称负载星形联结时线电压与相电压的关系求出相电压（也就是各相负载两端的电压）；已知每相负载的电阻、电抗值，可以求出每相负载的阻抗值，从而求出相电流，再根据负载星形联结时线电流与相电流的关系求出线电流。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结经典例题【解题过程】解：对称负载星形联结时，相电压每相负载的阻抗值

＝=＝100Ω相电流为线电流为

IYL=IYP＝2.2A

8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结应用实例

保护接地和保护接零，是防止人体意外接触带电的电气设备金属外壳，引起触电事故的有效安全措施。当电气设备绝缘损坏或被击穿时，带电的金属外壳会出现危险的对地电压。人体一旦触及，就有可能发生触电事故。如果采用了保护接地或保护接零，就会降低外壳对地电压（即降低人体的接触电压和减少流过人体的电流）或产生很大的对地电流或短路电流，将使低压断路器（即自动空气开关）或熔断器熔体快速动作或熔断，使电气设备脱离电源，从而避免事故的发生。8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结应用实例

1.保护接地

所谓保护接地是指为了人身安全的目的，将电气装置不带电的金属部分与大地做电气连接，防止因绝缘损坏等故障而使不带电的金属部分带电，以保障人身安全。图8-2-5保护接地8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结应用实例

2.保护接零

电气设备在正常情况下，将不带电的金属外壳用导线与电网中的零线连接起来，称为保护接零。其作用原理是：当用电设备某相发生绝缘损坏，引起碰壳时，由于保护零线有足够的截面，阻抗甚小，能产生很大的单相短路电流，使配电线路上的熔体迅速熔断，或使低压断路器自动断开，从而切断用电设备电源。因此，保护接零与保护接地相比的优越性在于能克服保护接地受制于接地电阻的局限性。

图8-2-6保护接零8.2三相负载的联结8.2.1三相负载的星形联结应用实例

2.保护接零采用保护接零时的注意事项：（1）中性点未接地的供电系统决不允许采用接零保护。（2）零线不能装熔丝和开关，以防止零线断开时造成人身和设备事故。（3）在同一供电系统中，不允许部分设备采用保护接零而另外设备采用保护接地。

图8-2-6保护接零8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结实践步骤

将三相负载的首、尾端依次相接连成一个三角形回路，再从三个连接点引出三根线接到电源的三根相线上，这种接法称为三相负载的三角形联结，如图8-2-7所示。此时，不论负载是否对称，每相负载承受的是电源的线电压。因此U△P=UL(8-9)图8-2-7三相负载三角形联结8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结实践步骤

负载三角形联结时，若三相负载是对称的，每相负载的阻抗角是相等的，因为相电压是对称的，则各相电流也是对称的。其大小为

每相负载的阻抗角为

8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结实践步骤

按照图8-2-7中给出的电流参考方向，根据基尔霍夫电流定律可写出线电流与相电流的瞬时值关系式为

i1=i12–i31i2=i23–i12i3=i31–i23

8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结实践步骤

以

I12为参考相量作出线电流与相电流的相量图，如图8-2-8所示。由相量图分析可得：线电流也是对称的，相位上线电流分别滞后对应的相电流30o，数值上线电流是相电流的

倍，即

IΔL=IΔP

(8-10)式中I△L中表示负载三角形联结时的线电流；

I△P中表示负载三角形联结时的相电流；●图8-2-8负载三角形联结时线电流与相电流的关系8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结经典例题【例题8－2】在负载三角形联结的对称三相电路中，已知每相负载的电阻为60，感抗为80，线电压为380V，试求：各相电流、线电流。8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结经典例题【例题8－2】在负载三角形联结的对称三相电路中，已知每相负载的电阻为60，感抗为80，线电压为380V，试求：各相电流、线电流。【问题解析】

已知电源线电压，根据三相对称负载三角形联结的定义，相电压（也就是各相负载两端的电压）等于电源的线电压；已知每相负载的电阻、电抗值，可以求出每相负载的阻抗值，从而求出相电流，再根据负载三角形联结时线电流与相电流的关系求出线电流。8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结经典例题【解题过程】8.2三相负载的联结8.2.2三相负载的三角形联结经典例题

分析例题8-1、8-2中数据，相同的负载三角形联结的相电流是星形联结时相电流的

倍，三角形联结时的线电流是星形联结时线电流的3倍，即8.2三相负载的联结应用实例

对于任何一个电气设备，都要求每相负载所承受的电压等于它的额定电压。所以，当负载的额定电压为三相电源线电压的

时，负载应采用星形联结；当负载额定电压等于三相电源线电压时，负载应采用三角形联结。

对于三相负载来讲，选用什么方式的接法是非常重要的，绝对不可接错。如果选用了错误的连接方法，将有可能会出现以下故障：

1.本应采用星形接法而错误采用三角形联结，每相负载的相电压比额定电压升高倍，这样导致线电流和电功率要增大3倍，负载将会被烧坏。

2.本应采用三角形接法而错误选用星形联结，每相负载的相电压只有额定电压的

，电流、电动势也随之减少，负载会因功率不足而引发事故。

8.2三相负载的联结应用实例图8-2-9三相异步电动机的Y接法和△接法8.2三相负载的联结8.2.3三相负载的功率实践步骤

在三相交流电路中，三相负载的有功功率等于各相负载消耗的功率之和。即P=P1+P2+P3

当三相负载对称时，三相负载的电压、电流、阻抗角相等，各相负载的有功功率相等，则总的有功功率是单相有功功率的3倍，即

P=3UPIPCOSφ(8-13)

实际工作中，相电压和相电流不方便测量。因此，三相负载的有功功率通常用测得的线电压和线电流来计算。

当三相负载星形联结时

UL=UYP，IYL=IYP

PY=3UYPIYPCOSφ=

×IYPCOSφ＝

ULIYLCOSφ(8-14)

必须注意，这里φ是每相负载的相电压与相电流的相位差，而不是线电压与线电流的相位差。8.2三相负载的联结8.2.3三相负载的功率实践步骤

当三相负载三角形联结时

UP=UL，IΔL=

IΔP

PΔ=3UΔPIΔPCOSφ=3UL×

×COSφ=

ULIΔLCOSφ(8-15)

因此，不论三相对称负载星形联结还是三角形联结，总的有功功率的公式也可以写成

P=ULILCOSφ(8-16)

(8-17)

在同一对称三相电源作用下，同一对称三相负载三角形联结时的有功功率是星形联结时有功功率的3倍。因此，在工程上，大功率的三相异步电动机的绕组常用三角形联结。8.2三相负载的联结8.2.3三相负载的功率经典例题【例题8-3】已知对称三相负载，每相负载的电阻为60Ω，感抗为80Ω，线电压为380V，试求：三相负载星形联结、三角形联结时的有功功率分别是多少？8.2三相负载的联结8.2.3三相负载的功率经典例题【例题8-3】已知对称三相负载，每相负载的电阻为60Ω，感抗为80Ω，线电压为380V，试求：三相负载星形联结、三角形联结时的有功功率分别是多少？【问题解析】

在前面两道例题中，我们已经分别计算出负载作星形联结和三角形联结时的线电流。已知每相负载的电阻、电抗值，可以求出每相负载的阻抗值，根据公式cosφ=，求出功率因数，从而计算出三相负载总的有功功率。8.2三相负载的联结8.2.3三相负载的功率经典例题*8.3变压器实践步骤

在日常生活和生产中，不同的场合需要各种不同等级的交流电压。工业生产中常用设备的额定电压一般是380V或220V；家用电器的额定电压一般是220V（也有110V）；机床局部照明采用36V以下电压等等。为了实现电能传输、分配和使用的可行性和经济性，通常使用变压器将交流电压进行变换，以满足不同的需求。*8.3变压器实践导入按照图8-3-1所示连接好电路。检查电路连接无误后，插上电源插头。闭合S，调节滑动变阻器至最大值和中间值附近，分别测量变压器的输入电压和输出电压；读出两个电流表的读数，并记录在表8-3中。图8-3-1变压器测试电路*8.3变压器实践导入表8-3变压器测试数据记录表电阻值输入电压U1输出电压U2输入电流I1输出电流I2Rmax

0.5Rmax

*8.3变压器实践步骤

一、变压器的用途和分类

变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的图形符号如图8-3-2所示，T是它的文字符号。

1．变压器的用途变压器除了可以变换交流电压外，还可以变换交流电流（如变流器、大电流发生器)、变换交流阻抗（如电子设备中的输入、输出变压器)、改变相位（如改变绕组的连接方式来改变变压器的极性)。8-3-2变压器的符号*8.3变压器实践步骤

2．变压器的分类

变压器有多种分类方法，常见的分类方法如下：

按用途可分为：输配电用的电力变压器；焊接用的电焊变压器；耦合信号用的输入、输出变压器；测量用的电压互感器、电流互感器。

按绕组形式可分为：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。

按相数可分为：单相变压器、三相变压器。*8.3变压器实践步骤

二、变压器的基本构造

变压器主要由铁芯和线圈两部分构成。

铁芯是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片叠压而成，以便减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图8-3-3所示。心式变压器是绕组包着铁芯，铁芯呈口字形；壳式变压器是铁芯包着绕组，铁芯呈日字形。图8-3-3心式和壳式变压器

线圈是变压器的电路部分，是用漆包线、纱包线或丝包线绕成。其中与电源相连的线圈叫原线圈（初级绕组)，与负载相连的线圈叫副线圈（次级绕组)。*8.3变压器实践步骤

三、变压器的工作原理

变压器是利用互感原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁芯中产生交变磁通，从而在原、副线圈中产生感应电动势，如图8-3-4所示。

1．变换交流电压原线圈接上交流电压，铁芯中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。

设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，

磁通为Φ，感应电动势为

由此得

图8-3-4变压器空载运行原理图*8.3变压器实践步骤忽略线圈内阻得

(8-18)

上式中K称为变压比。由此可见：变压器原、副线圈的端电压之比等于匝数比。

如果N1<N2，K<1，电压上升，称为升压变压器。

如果N1>N2，K>1，电压下降，称为降压变压器。

*8.3变压器实践步骤2．变换交流电流根据能量守恒定律，变压器输出功率与从电网中获得功率相等，即P1=P2，由交流电功率的公式可得

U1I1cosφ1=U2I2cosφ2式中cosφ1—原线圈电路的功率因数；cosφ2—副线圈电路的功率因数。

φ1，φ2相差很小，可认为相等，因此得到

U1I1=U2I2

即(8-19)

可见，变压器工作时原、副线圈的电流跟线圈的匝数成反比。高压线圈通过的电流小，用较细的导线绕制；低压线圈通过的电流大，用较粗的导线绕制。这是在外观上区别变压器高、低压绕组的方法。*8.3变压器实践步骤3．变换交流阻抗

设变压器初级输入阻抗为|Z1|，次级负载阻抗为|Z2|，则

将

代入，得

因为

所以(8-20)可见，次级接上负载|Z2|时，相当于电源接上阻抗为K2|Z2|的负载。变压器的这种阻抗变换特性，在电子技术中常用来实现阻抗匹配，使负载上获得最大功率。

*8.3变压器经典例题【例题8-5】有一信号源的电动势为1.2V，内阻R0为600Ω，负载电阻R2为150Ω。欲使负载获得最大功率，必须在信号源和负载之间接一匹配变压器，使变压器的输入电阻等于信号源的内阻，如图8-3-5所示。问：变压器变压比，初、次级电流各为多少？

图8-3-5*8.3变压器经典例题【问题解析】根据阻抗匹配的要求，变压器初级的阻抗应等于信号源内阻，则可以求出变压器的变压比。在变压器初级回路，根据全电路欧姆定律，求出变压器的初级电流，再根据初次级电流的关系求出次级电流。*8.3变压器经典例题【解题过程】

*8.3变压器实践步骤四、自耦变压器自耦变压器的原、副线圈共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的联系，其原理图如图8-3-6所示。自耦变压器与同功率的普通变压器相比，具有用铜量少、质量轻、体积小、铜损小的特点。但因其初次级线圈具有电的联系，因此不能作为安全变压器使用。原、副线圈电压之比和电流之比的关系为

图8-3-6自耦变压器原理图*8.3变压器实践步骤

自耦变压器在实验室中用来连续改变电源的电压，如图8-3-7所示。自耦变压器在使用时，一定要正确接线，具体注意以下几点：

一是输入输出不能接反；

二是外壳接地；

三是公共端接零；

四是使用前和使用后都应检查是否处于输出电压最低的状态；

五是它不是隔离变压器，要注意安全，这也是最为重要的。图8-3-7自耦变压器单元小结

1.最大值相等、频率相同、相位互差120º的三相交流电源称作三相对称交流电源。三相正弦交流电源一般作星形联结，其线电压UL与相电压UP的大小关系为

UL=

UP其相位关系为线电压超前对应的相电压30°。

2.三相对称电动势达到最大值或零值的先后次序称为相序。调换三根相线中的任意两根，就可以改变相序。

3.在三相负载中，如果各相负载的电阻值相等、电抗值相等且性质相同，这样的负载称为三相对称负载。

4.三相负载的联结方式有两种：星形联结和三角形联结。采用哪种联结方式取决于负载的额定电压。当负载的额定电压为三相电源线电压的1/

时，负载应采用星形联结；当负载额定电压等于三相电源线电压时，负载应采用三角形联结。单元小结

5.三相负载分别接在三相交流电源的相线与中性线之间，承受的是电源的相电压，这样的联结方式称作三相负载的星形联结。当三相负载对称时，各相负载的电流和电压也是对称的，线电流等于相电流；线电压是相电压的倍，相位上线电压超前对应的相电压30°，即

UL=

UYPIYL=IYP6.三相对称负载星形联结时，中性线上的电流等于零，中性线可以去掉，变成三相三线制供电。若三相负载不对称，则中性线上电流不为零，只能采用三相四线制供电，并且中性线上不能安装熔断器或开关。单元小结7.三相负载分别接在三相交流电源的相线与相线之间，承受的是电源的线电压，这样的联结方式称作三相负载的三角形联结。当三相负载对称时，各相负载的电流和电压也是对称的，线电压等于相电压；线电流是相电流的倍，相位上线电流滞后对应的相电流30°。即

UP=ULIΔL=IΔP

单元小结

单元小结9.变压器是根据互感原理工作的，由铁芯和绕组两部分组成。它有变换交流电压、变换交流电流、交换交流阻抗、改变相位的作用。忽略变压器的损耗和漏磁通，电压、电流、阻抗之间的关系满足以下表达式10.自耦变压器的原、副线圈共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的联系，因此不能作为安全变压器使用。思政园地三峡工程水力发电利国利民电能是由发电厂或发电站生产的。根据发电所用的能源种类不同，发电厂可分为火力、水力、风力、核能、太阳能等几种。三峡水电站大坝高程185米，蓄水高程175米，水库长2335米，总投资954.6亿元人民币，安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组。2012年7月4日已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。思政园地

三峡工程不但具有防洪、发电、航运等经济效益和社会效益，而且有利于加快长江中上游水电资源的开发和有效利用，有利于三峡库区经济发展和生态环境建设。

1.三峡工程是解决长江中下游严重洪水威胁的关键性工程。三峡工程全部建成后，形成库容为393亿立方米的大水库，可拦蓄洪水、调节洪峰，使长江荆江河段的防洪标准从十年一遇提高到百年一遇。

2.三峡工程是国家调整能源布局和促进全国电网联网的重要措施。三峡工程建成后，水电站装机容量1820万千瓦，年发电量847亿千瓦时，可以缓解华中、华东和华南等地区能源紧张局面。而且，随着三峡电站、长江上游电站以及输变电工程的相继建成，将使我国华北、西北、华中、华东、华南和川渝地区实现联网，进而实现全国联网。思政园地3.三峡工程是长江流域水能资源和水资源滚动开发的基础。长江上游干流金沙江段可规划10个左右梯级电站，总装机容量可达6000多万千瓦，是未来“西电东送”重要基地之一。三峡工程建成后产生的巨大经济效益和资金能力，为梯级开发上游干流水能资源提供了物质保证。此外，三峡水库的形成，为南水北调提供了可靠的水源，必将进一步促进全国水资源的合理配置。4.三峡工程可以改善长江中上游通航条件。三峡水库蓄水后，万吨级船队可从上海直达重庆，运输成本可降低1/3，使长江真正发挥“低成本、大通量”黄金水道的作用。（参考资料：中国新闻网－三峡工程具有重大意义为永载史册的世纪丰碑)

不去耕耘，不去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。单元九照明电路目录页CONTENTPAGE常用电工工具的使用1照明电路的安装与维修3常用电工仪表的使用2实训5：单控灯照明电路的安装4双控灯照明电路的安装5日光灯照明电路的安装6LED照明灯的组装7照明电路的检修8单元九照明电路学习目标1.了解常用电工工具和常用电工仪表的结构、原理和功用；2.能根据工作任务正确使用电工工具；会使用合适的电工工具对导线进行剥线、连接以及绝缘恢复。3.能根据测量目的和要求，正确使用电工仪表测量电参量；4.了解常用光源、新型电光源及其构造和应用场合，会合理选用灯具；5.了解常用照明电路的组成，以及各电器元件外部结构、性能和用途，并会安装各电器元件；6.会安装照明电路配电板，能检查电路连接是否正确；7.通电后，会判别电能表、灯具、插座和开关等是否正常工作；能进行照明电路的检查与故障排除。8.会组装LED照明灯泡9.能进行线路绝缘测量和接地装置故障排除。1.培养节约能源的习惯，关注绿色能源，提升环保意识。2.选择更合理的优化方案，注重便捷、智能、人性化照明设计。育人目标单元九概述单元九照明电路知识体系单元九概述9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用实践导入观察各种常用电工工具的操作方法。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用一、验电器

验电器是检验导线和电气设备是否带电的一种电工常用检测工具。它分为低压验电器和高压验电器两种。1.低压验电器的结构：低压验电器，又称为测电笔，有普通低压验电笔和数字式低压验电笔两种，由笔尖、弹簧、氖管、笔尾金属体、降压电阻等部分组成，如图9-1-2所示。（a)普通低压验电笔

(b)数字式低压验电笔（c）数字式低压验电笔图9-1-2

9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用一、验电器2.低压验电笔使用必须按图9-1-3所示的正确方法把握，手指触及笔尾的金属体，使氖管小窗背光朝自己。当用电笔测带电体时，电流经带电体、电笔、人体、地形成回路，只要带电体与大地这间的电位差超过60V，电笔中的氖泡就发光。低压验电笔测试范围为60-500V。图9-1-3

低压验电器的使用方法9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用二、螺钉旋具

螺钉旋具又称为旋凿或起子，它是一种紧固或拆卸螺钉的工具。1.螺钉旋具的式样和规格

螺钉旋具的式样和规格很多，按头部形状可分为一字形和十字形两种，如图9-1-6所示。(a)一字螺钉旋具

(b)十字螺钉旋具1-绝缘套管

2-握柄

3-头部图9-1-6螺钉旋具

9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用二、螺钉旋具2.使用螺钉旋具的安全知识1)不可使用金属杆直通柄顶的螺钉旋具，否则易造成触电事故。2)使用螺钉旋具紧固和拆卸带电的螺钉时，手不得触及旋具的金属杆，以免发生触电事故。3)为了避免螺钉旋具的金属杆触及皮肤或触及邻近带电体，应在金属杆上穿套绝缘管。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用三、电工刀

电工刀是用来剖削电线线头、切割木台缺口、削制木榫的专用工具，其外形如图9-1-7所示。1.电工刀的使用

使用时，应将刀口朝外剖削。剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线呈较小的锐角，以免割伤导线。图9-1-7电工刀9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用三、电工刀2.使用安全知识1)使用电工刀时应注意避免伤手，不得传递未折进刀柄的电工刀。2)电工刀用毕，随时将刀身折进刀柄。3)电工刀刀柄无绝缘保护，不能用于带电作业，以免触电。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用四、尖嘴钳

尖嘴钳的头部尖细，适用于在狭小的工作空间操作。尖嘴钳有铁柄和绝缘柄两种，绝缘柄的耐压为500V，其外形如图9-1-8所示。图9-1-8尖嘴钳尖嘴钳的用途如下：1.带有刀口的尖嘴钳能剪断细小金属丝。2.尖嘴钳能夹持较小螺钉、垫圈、导线等元件。3.在装接控制线路时，尖嘴钳能将单股导线弯成所需的各种形状.9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用五、钢丝钳

钢丝钳也有铁柄和绝缘柄两种，绝缘柄为电工用钢丝钳，常用的规格有150mm、175mm和200mm三种。1.电工钢丝钳的构造和用途

电工钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成。钳头由钳口、齿口、刀口和铡口四部分组成。其用途很多，钳口用来弯绞和钳夹导线线头；齿口用来紧固或起松螺母；刀口用来剪切或剖削软导线绝缘层；铡口用来铡切电线线芯、钢丝或铅丝等较硬金属丝。其构造及用途如图9-1-9所示。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用五、钢丝钳(a)构造

(b)弯绞导线(c)紧固螺母(d)剪切导线

(e)铡切钢丝图9-1-9钢丝钳的构造及用途

9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用五、钢丝钳2.使用电工钢丝钳的安全知识1）使用前，必须检查绝缘柄的绝缘是否良好。绝缘如损坏，进行带电作业时会发生触电事故。2）剪切带电导线时，不得用刀口剪切相线和零线，或同时剪切两根相线，以免发生短路事故。正确断线如图9-1-10所示。图9-1-10钢丝钳断线

9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用六、斜口钳

斜口钳又称断线钳，钳柄有铁柄、管柄和绝缘柄三种。其中电工用的绝缘柄斜口钳的外形如图9-1-11所示，绝缘柄的耐压为500Ⅴ。斜口钳是专供剪断较粗的金属丝、线材及导线电缆时使用的。图

9-1-11

斜口钳9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用七、剥线钳

剥线钳是用来剥削小直径的导线绝缘层的专用工具，其外形如图9-1-12所示。它的手柄是绝缘的，耐压为500Ⅴ。剥线钳使用时，将要剥削的绝缘层长度用标尺定好之后，即可把导线放入相应的刃口中（比导线直径稍大），用手将钳柄握紧，导线的绝缘层即被割破，且自动弹出。如图9-1-13所示。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用七、剥线钳

图

9-1-12剥线钳图9-1-13剥线钳使用操作9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用实践应用1.用0.75mm2BRV导线做剥线、断线练习；要求先剥线5mm，然后断线在10mm处，每人完成10个；2.用2.5mm2BV导线、0.75mm2BRV导线分别做线别练习，每人完成各10个；3.用电工刀（美工刀）削线，然后剪断；要求削10mm，15mm处剪断，每人完成10个；4.用验电器测量火线；5.男生用2.5mm2BV导线作T形和一字形连接练习；女生用16mm2BLV七芯导线作T形和一字形连接练习；6.练习时间：1-3项合计30分钟，第4项测量2分钟，第5项30分钟。9.1常用电工工具和仪表9.1.1常用电工工具的使用注意事项

老师首先示范演示，强调操作步骤、工艺规范和要求。然后学生练习。学生在练习中要巡回检查，发现不会及时指导，发现问题及时纠错。特别是安全检查。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用实践导入

电工实训室工作台上放有各种常用电工测量仪表，观察仪表面板和测量功能，学会测量使用方法和注意事项。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量

电流是电路中最基本的物理量，它有大小和方向。电流表、电流互感器、钳形电流表就是测量电流的最基本工具，其电流简单测量电路如图9-1-14所示。图9-1-14电流表测量电流9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量（一）认识电流表

电流表是用来测量电路中电流强弱或方向的仪表。

电流表按照测量电流的性质分为：直流电流表、交流电流表和交直两用电流表；按照测量范围的单位可分为微安表、毫安表和安培表。1.直流电流表

直流电流表，是用来测量直流电路中的直流电流的仪表。如图9-1-15所示为直流毫安表表头。直流电流表按照量程可分为微安表、毫安表。2.交流电流表

交流电流表与直流电流表表头类似，交流电流表是用来测量交流电路中的交流电流的仪表。如图9-1-16所示为交流毫安表表头。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量（一）认识电流表图

9-1-15直流毫安表表头图

9-1-16交流毫安表表头

1.直流电流表2.交流电流表9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量（一）认识电流表3.安装式安培表

安装式安培表分为磁电系和电磁系两种，适用于安装在各控制系统和配电系统的显示面板和大型开关板上，以显示相关电流参数值。如图9-1-17所示，交流安培表，有5A和30A两个量程。图9-1-17安装式安培表9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量(二)使用电流表测量电流

使用电流表测量电路中电流时，要做好以下几点：1.零点调整：测量前，应先检查电流表指针是否指零，当仪表的指针偏离刻度尺上的零位刻度线时，可用旋具轻轻旋转调零螺丝即可。2.选择量程：电流表的量程应为被测电流的1.5～2倍。在不知待测电流大小的情况下，需要选用大量程电流表进行测量，再根据测量值的大小，选用合适的量程，以在满刻度的1/2～2/3左右为宜。3.电流表的连接：测量时应将电流表串联在待测电路中。4.电流表的极性：直流电流表必须让电流从电流表的“+”极流进，从“－”极流出。否则指针反偏可能损坏电流表；交流电流表不分正负。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量(二)使用电流表测量电流5.电流表的读数：电流表读数时，要根据该电流表的最大刻度值，计算出每一小格代表的电流值，如图9-1-18所示为两个量程。若选3A量程，指针所指为1.8A。若选0.6A的量程，读数又该是多少？图9-1-18电流表的读数9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用一、电流的测量

（三）用钳形表测量电流

工程上大多用钳形电流表来测量电流，因为方便还不需断开电路，但它的缺点就是测量精度低点。1.钳形电流的结构分类

钳形电流表分为指针式和数字式两类，它是由电流互感器和电流表组合而成。

（1）指针式钳形电流表的结构如图9-1-19所示，指针式钳形电流表的刻度盘

与指针式万用表的刻度盘基本相似。

（2）数字式钳形电流表的结构如图9-1-20所示，数字式钳形电流表与指针式钳形电流表在外形上的最大差异在于数字式钳形电流表显示部分采用液晶显示屏。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用(三)用钳形表测量电流图

9-1-20数字式钳形电流表图

9-1-19指针钳形电流表9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用2.钳形电流表的使用

（1）测量前准备进行仪表的机械调零。检查仪表的钳口上是否有杂物或油污，待清理干净后再测量。

（2）利用钳形电流表测量电流a.预估被测电流的大小、将转换开关调到需要的测量档。若无法估计被测电流大小，先用最高量程档测量，然后根据测量情况调到合适的量程。b.握紧钳柄，使钳口张开，放置被测导线。为减少误差，被测导线应置于钳形口的中央。

c.测量时钳口要紧密接触，如有杂音可检查钳口是否干净清洁；或重新开口一次，再闭合。d.测量5A以下的小电流时，为提高测量精度，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈，再放入钳口进行测量。此时实际电流值应是钳形表读数除以钳口中的导线圈数。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用2.钳形电流表的使用（3）使用钳形电流表的注意事项a.使用前应检查外观是否良好，绝缘处有无破损，手柄是否清洁、干燥；b.测量时应戴绝缘手套或干净的线手套，并注意保持安全间距；c.测量过程中不得切换档位；d.钳形电流表只能用来测量低压系统的电流，所以被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压；e.每次测量只能钳入一根导线；除非特别需要，一般不测量裸导线的电流；f.测量完毕后，应将量程开关置于最大档位，以防下次使用时，疏忽大意，造成仪器的意外损坏。9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用二、电压的测量(一)认识电压表

在生活中，一旦电路出现问题，首先需要判断电源处供电是否正常，这就需要测量电源电压。电压表是在电路中测量电压的一种仪表，如图9-1-21所示。测量电压时，电压表与被测电路并联。

电压表的内阻相当大，可理想地认为是断路，多数电压表都是采用测量机构，再配有测量线路（分压器）及量程转换装置构成。电压表按其工作原理和读数方式的不同，可以分为模拟式电压表、数字式电压表两大类。图9-1-21电压表的应用9.1常用电工工具和仪表9.1.2常用电工仪表的使用二、电压的测量(二)交流电压表的使用

电压表种类很多，直流电压表在单元二已经介绍，下面着重介绍交流电压表。

1.测量交流电压的仪表统称交流电压表。交流电压表主