电工电子技术 课件汇 潘学海 1 手电筒电路的连接与测试 -8.整流滤波电路的实现

手电筒电路的连接与测试01电路的基本概念电路的基本物理量电路元件的识别电路的三种状态二、电路的基本概念工作任务1.请连接一个手电筒电路，并说明各元件的作用。2.请熟悉万用表的使用。3.请使用万用表测试手电筒电路中各元件上的电压和电流，并计算电路的电功率。4.请说明电路的三种状态和特点。手电筒电路二、电路的基本概念1.电路（circuit）的组成电路：是各种电气设备和元器件按一定方式连接起来的总体，提供了电流流经的路径。电源:是提供电能的装置，如电池。负载:是消耗电能的设备，如灯泡。中间环节:是电源和负载的连接体，包括导线、开关、控制线路中的保护设备及测量仪表等。电源、负载和中间环节，是电路的三个基本组成部分电流流经负载时在负载的两端产生电压，可以使用万用表测试直流电路中电流的大小和方向。注意：并联测量（1）万用表测电压（2）万用表测电流注意：串联测量2.万用表的使用二、电路的基本概念二、电路的基本概念2.万用表的使用注意：（1）断电测量（2）读数方法（3）万用表测电阻二、电路的基本概念2.万用表的使用棕一红二橙是三四黄五绿六为蓝七紫八灰九对白黑是零金五银十表误差二、电路的基本概念3.电路的功能*其一是进行能量的转换、传输和分配。例如：发电机组将其他形式的能量转换成电能，经变压器、输电线传输到各用电部门，在那里又把电能转换成光能、热能、机械能等其他形式的能而加以利用。*其二是实现信号的传递、存储和处理。例如收音机或电视机的天线接收到的一些很微弱的电信号，这些电信号必须通过调谐、滤波、放大等环节的处理，最后从输出端获得人们所需要的信号（图象、声音）。

电子电路电力电路理想元件：在一定条件下，突出实际电路元件主要的电磁性质，忽略次要因素，用足以表征其主要特征的“模型”来表示，即把它近似地看作理想元件。电路模型：在画电路时，往往化繁就简，不画出构成实际电路的各种元器件的形状、大小等，而抽象为理想电路元件，用一些图形符号来代表各种电气设备和元器件，把它们的连接关系表达出来，这就是电路模型。4.电路模型二、电路的基本概念表1-1电路模型常用图形符号电路模型由理想电路元件构成。电路分析的对象是电路模型，而不是实际电路。二、电路的基本概念4.电路模型三、电路的基本物理量1.电流（current）：电荷的定向运动形成电流。电流的大小：指单位时间内通过某一导体横截面的电量。即其中q为电荷量，t为时间。恒定电流电流单位安培（A）1A=1000mA=1000000µA电流参考方向三、电路的基本物理量2.电压（

voltage）：电场力做功的结果电压的大小：电荷由A点移到B点时电场力所做的功为dW，则A、B两点间电压为

恒定直流电压；单位：V（伏）、KV（千伏）、mV（毫伏）电压参考方向三、电路的基本物理量电压、电流关联参考方向为方便电路计算，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，称为关联参考方向。

关联参考方向时：U=IR

非关联参考方向时：U=-IR三、电路的基本物理量3.电位（electricpotential

）：电位指电场力把单位正电荷从某点移动到电位参

考点点所做的功。电路中任选一点为电位参考点（零电位点），在线路图上用符号“

”表示当选择o点为参考点时，则：电位与电压关系：4.电动势电动势是衡量电源（如蓄电池）对电荷做功能力而引入的概念，单位和电压一样。

区别：电压的方向由高电位指向低电位，而电动势方向在电源内部由低电位指向高电位。【例1】电路如图所示，试分别以b和a为参考点，求电路中各点电位及c、d两点间的电压。解：若取b作为参考点，则Vb=0。根据电位的定义，可以得出

，若取a作为参考点，则Va=0。通过计算可以得出注意：电压不随参考点的改变而改变，电位却随参考点的改变而变化。即：电路中任意两点间的电压是绝对的，而某点电位是相对的。三、电路的基本物理量4.电功（

Electricalwork）定义：电功是指一段时间内电场力（或电源力）移动正电荷所做的功，用字母W表示。大小：单位：焦耳(J)，实际使用中常用瓦特•秒最常用的是千瓦•时，简称度。它们的换算关系是：

1度(电)=1kW·h=3.6×106J5.电功率（

electricalpower

）电路中某元件在单位时间内所吸收（或释放）的电能定义为该元件的功率，用p表示。功率的单位：瓦特(W)大小：直流时：

三、电路的基本物理量考虑电压、电流的参考方向【例2】已知某元件电压、电流的参考方向如图所示。求其功率，并说明此元件在电路中起负载作用还是电源作用。解：（1）a所示电路中，

U、I为关联参考方向，则由于P>0，此元件为负载，吸收功率。（2）图b所示电路中，U、I为非关联参考方向，则由于P<0，此元件为为电源，发出功率。考虑参考方向时电功率的公式为式中，“+”表示U、I参考方向为关联方向；“-”表示U、I参考方向为非关联方向。如果P＞0，表明元件吸收（或消耗）功率，称该元件为负载；如果P＜0，表明元件发出（或提供）功率，称该元件为电源。

三、电路的基本物理量四、电路元件的识别1.电阻（resistance）电子在流经导体过程中不可避免地碰撞到原子型离子并造成其移动受阻。电流的这种阻力称为电阻。电阻定律材料按导电能力分为：导体、半导体和非导体（绝缘体）。

图a线性电阻元件的伏安特性图b

二极管的伏安特性线性电阻元件R为常数非线性电阻元件R不为常数欧姆定律欧姆定律反应的是线性电阻元件上电压与电流的约束关系。在电压与电流的关联参考方向下，表达式为四、电路元件的识别五、电路的三种状态汽车仪表盘亮度控制电路的连接与测试02电阻的连接基尔霍夫定律有源元件支路电流法一、电阻的连接工作任务1.请连接一个组合仪表照明电路，并说明电路的工作原理。汽车组合仪表的3个显示器有3个2W的白炽灯泡照明，若要求夜间行驶时每个灯泡亮度减少一半，则RV应如何设置？2.请测试白天和夜间时每个灯泡上的电流和电压。3.如果要求亮度连续可调，电路应如何改进。一、基尔霍夫定律（Kirchhoff'slaw）1.几个相关名词术语(1)支路电路中的每一分支称为支路，一条支路流过同一个电流，称为支路电流。

图中共有三条支路。

(2)节点电路中三条或三条以上支路的

连接点为节点。(3)回路电路中任一闭合路径。如图abefa、bcdeb、abcdefa。(4)网孔不包含支路的回路。如图中的abefa、bcdeb。一、基尔霍夫定律（Kirchhoff'slaw）2.基尔霍夫电流定律（KCL)

内容：在任意瞬间时，流入任一节点的电流总和等于流出该节点电流总和。在图示的电路中，对于节点b可以写出表示为一、基尔霍夫定律（Kirchhoff'slaw）2.基尔霍夫电流定律（KCL)基尔霍夫电流定律的推广应用

可见，在任一瞬间，通过任一闭合面的电流的代数和也恒等于零。一、基尔霍夫定律（Kirchhoff'slaw）3.基尔霍夫电压定律（KVL)

内容：在任一瞬间，沿电路中任一闭合回路绕行一周，各段电压的代数和恒为零。我们习惯上规定：当各段电压的参考方向与回路的绕行方向一致时，该电压为正，反之为负。图示闭合回路，应用KVL表示为一、基尔霍夫定律（Kirchhoff'slaw）基尔霍夫电压定律的推广应用3.基尔霍夫电压定律（KVL)二、支路电流法支路电流法，就是以电路中各支路电流作为待求量，根据基尔霍夫电流和电压定律分别对节点和回路列出所需独立的KCL和KVL方程，联立方程求解各支路电流的方法。可以证明：对于一个具有n个节点的电路，只能列出n-1独立的节点电流方程。图中有3条支路，即b=3。还需补充b-n+1个KVL方程。即2个。为了保证所选回路电压方程是独立的，通常选用网孔的电压方程。二、支路电流法支路电流法求解各支路电流的解题步骤：（1）首先应正确判断电路中所含的节点数和支路数，并标出各支路电流的参考方向。（2）按照前面讲到的KCL方程的独立性原则，列n-1个独立KCL方程。（3）选m个网孔，设定回路绕行方向，列m个独立KVL方程。（4）求解b=m+n-1个联立方程式，得出各支路的电流。（5）根据计算结果的正负判断支路电流的实际方向（若某支路电流为正值，表明实际方向和参考方向相同；否则，表明实际方向和参考方向相反）。【例1】电路如下图所示，求电流源两端的电压U及未知电流。解:各支路电流的参考方向如图示，电路共3个未知量：I1、I2、U因具有2个节点，可列1个独立的KCL方程：在列写含电流源的回路KVL方程时，电流源的端电压必须考虑，可列2个网孔的KVL方程：联立方程组求解得二、支路电流法三、电阻的连接1.电阻的并联在并联电路中，一个电器失灵，不影响其他用电器工作。三、电阻的连接2.电阻的串联在串联电路中，一个电器失灵，则总电路被切断。三、电阻的连接限流分压器原始鼓风机电动机档位控制2.电阻的串联三、电阻的连接3.电阻的混联四、电压源和电流源电压源是实际电源（如干电池、蓄电池等）的一种抽象，是理想电压源的简称。符号伏安特性1.电压源（voltagesource）四、电压源和电流源1.电压源（voltagesource）开路接外电路①无论电源是否有电流输出，

，与

无关；②

由及外电路共同决定。电压源特点：四、电压源和电流源1.电流源（currentsource）①电流恒定，即，与输出电压U无关；②U由及外电路共同决定。电流源特点：多电源电路的分析03叠加定理戴维南定理最大功率传输定理一、叠加定理（

superpositiontheorem）工作任务1.请分析电路的工作原理。一些测量电路中，被测量者的状态量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路。下图是依据电桥电路模型形成的一个双电源模型2.对于这种复杂电路，如何分析某一支路上的电压、电流值及功率值。3.求解3Ω电阻支路上的U,I,P值。在线性电路中由几个电源共同作用时，各支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时在该支路中所产生的电流（或电压）的代数和（叠加）。1.内容一、叠加定理（

superpositiontheorem）2.验证于是，可得这就证明了叠加定理的正确性。一、叠加定理（

superpositiontheorem）3.步骤1）画出各个电源单独作用时的电路，并标出待求量的参考方向。2）分别求解各个电源单独作用时的电路。3）将2）中所得结果叠加起来。电压源短路电流源开路一、叠加定理（

superpositiontheorem）4.注意事项

1）叠加定理只能用来求解线性电路中的电流和电压

。对于非线性电路，叠加定理不适用。2）叠加时要注意电流和电压的参考方向。如果各电源单独作用时在各支路上产生的电流或电压的参考方向与原电路中相同支路上的电流或电压的参考方向相同，则叠加时取正号，反之，取负号。

不能用来求解功率一、叠加定理（

superpositiontheorem）【例1】如图所示电路，已知R1=20Ω，R2=10Ω，US=90V，IS=6A。用叠加定理求流过电阻R2的电流I2。当US

单独作用时当IS

单独作用时

应用叠加定理可得一、叠加定理（

superpositiontheorem）=求解3Ω电阻支路上的U,I,P值？一、叠加定理（

superpositiontheorem）二、戴维南定理（

Thevenintheorem）1.二端网络任何一个具有两个接线端钮与外电路相连的电路，不管其内部结构如何，都称为二端网络，也称为一端口网络。有源二端网络无源二端网络二端网络2.戴维南定理定理：任何一个线性有源二端网络，对于外电路来说，都可以用一个理想电压源US和内电阻R0串联的电路（一个实际电压源）来代替。其中理想电压源的电压US等于有源二端网络的开路电压UOC；其内电阻R0等于有源二端网络除去所有电源后（理想电压源短路、理想电流源开路）所得无源两端网络的等效电阻。二、戴维南定理（

Thevenintheorem）3.戴维南定理应用求RL上的电流I？步骤：1）可将该支路划出其余部分就是一个有源两端网络2）根据戴维南定理将该两端网络化简成一个实际电压源，从而得到化简后的等效电路3）经过等效变换后，RL中的电流和两端的电压没有改变，则待求支路RL中的电流为二、戴维南定理（

Thevenintheorem）3.戴维南定理应用【例】用戴维南定理求通过10Ω电阻的电流I。

解：将图所示电路的待求支路划出，得到b所示的有源二端网络，其开路电压再将图a中的理想电压源短路，理想电流源开路，得无源两端网络如图c所示，则有然后再在a、b两端接上10Ω电阻，得到d所示的闭合电路，可求出二、戴维南定理（

Thevenintheorem）三、最大功率传输定理（

maximumpower-transfertheorem）含源二端网络外接负载负载电阻RL与其功率P的关系经数学推导可得：负载获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源的内电阻R0。电路传输功率的效率为电源发出的功率为负载获得最大功率时，负载获得的功率仅为电源发出功率的一半。单一参数正弦交流电路的测试04变压器安全用电常识正弦交流电的基本特征单一参数元件交流电路分析电压等级项目介绍安装一个照明电路1.安装荧光灯照明电路2.说明荧光灯照明电路工作原理3.设计并搭建一个单开双控电路分别连接测试电阻器、电感线圈和电容器构成的单一参数交流电路，使用示波器观测交流电压波形，测量相关物理量，注意安全用电。工作任务单一参数交流电路的测试一、电压等级1.发电输电概述水力、火力、核能发电太阳能、风能、地热等380V/220V高压输电一、电压等级2.安全电压等级1KV以下低电压36V以下安全电压注意：潮湿容易导电的地方，安全电压为12V二、变压器（transformer）1.变压器原理变压器是指利用电磁感应原理将某一等级的交流电压或电流变换成同频率的另一等级的交流电压或电流的电气设备。二、变压器（transformer）1.变压器原理单相变压器的实物图变压器的原理图变压器的图形符号当变压器的一次绕组接上交流电压u1时，一次绕组中便有电流i1流过。电流i1在铁心中产生闭合磁通

，磁通

随i1的变化而变化，从而在二次绕组中产生感应电动势。二、变压器（transformer）1.变压器原理一次绕组、二次绕组的匝数分别为N1和N2，当K>1时，为降压变压器，

K<1时，为升压变压器电压变换电流变换阻抗变换电压比二、变压器（transformer）2.变压器的应用电压互感器常用来扩大电压测量范围，主要用于高电压的测量电路中，是将一次侧的高电压按比例变为100V或更低等级的标准二次电压的变换设备。电压互感器原理图电压互感器（VoltageTransformer）电流互感器（CurrentTransformer）测流钳电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。二、变压器（transformer）2.变压器的应用隔离变压器初级和次级是通过磁场交换能量，没有物理上的硬连接，二次两根线都不接地，所以人体站在大地上，然后接触二次任意一根线都和大地没有电位差，所以不会触电，但如果同时接触次级线圈的两根线，同样会触电。隔离变压器三、安全用电常识1.电流对人体的作用直流电一般引起电伤，而交流电则电伤与电击同时发生。电击电伤电流通过人体，使内部器官组织受到损伤对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等三、安全用电常识1.电流对人体的作用电流/mA通电时间生理反应0一0.5连续通电没有感觉0.5一5连续通电开始有感觉，手指手腕等处有痛觉，没有痉挛，能够摆脱带电体5一30数分钟内痉挛，不能摆脱带电体，呼吸困难，血压升高，是可以忍受的极限30一50数秒到数分心脏跳动不规则，昏迷，血压升高，强烈痉挛，时间过长即引起心室颤动50一几百低于心脏搏动周期受强烈冲击，但未发生心室颤动超过心脏搏动周期昏迷，心室颤动，接触部位留有电流通过的痕迹超过数百低于心脏搏动周期在心脏搏动周期的特定时刻触电时，发生心室颤动，昏迷，接触部位有电流流过的痕迹.超过心脏搏动周期心脏停止跳动，昏迷，可能致命的电灼伤。一般认为40~60Hz的交流电对人最危险三、安全用电常识2.影响电流大小的因素人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。3.触电急救迅速脱离电源检查诊断救治抢救再判定三、安全用电常识四、正弦交流电的基本特征1.正弦量的三要素大小和方向都随时间按正弦规律周期性变化的电流、电压、电动势等统称为正弦交流量，通常用三角函数式或波形图表示。幅值（最大值）角频率初相位频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。四、正弦交流电的基本特征1.正弦量的三要素大小和方向都随时间按正弦规律周期性变化的电流、电压、电动势等统称为正弦交流量，通常用三角函数式或波形图表示。幅值（最大值）角频率初相位频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。四、正弦交流电的基本特征1.正弦量的三要素大小和方向都随时间按正弦规律周期性变化的电流、电压、电动势等统称为正弦交流量，通常用三角函数式或波形图表示。幅值（最大值）角频率初相位频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。四、正弦交流电的基本特征1.正弦量的三要素四、正弦交流电的基本特征2.周期、频率与角频率周期：正弦量变化一次所需的时间（秒）称为周期T。频率：每秒内变化的次数称为频率f。

工频

50Hz角频率：指交流电在1s内变化的电角度，用ω来表示，它的单位是弧度/秒（rad/s）。上式表示T、f、ω三个物理量之间的关系，只要知道其中之一，则其余均可求出。四、正弦交流电的基本特征3.瞬时值、最大值与有效值瞬时值：正弦量在任意时刻的值称为瞬时值，用小写字母表示，如i、u及e。最大值：最大的瞬时值称为最大值，也称幅值,用Im、Um及Em表示。有效值：有效值是根据其热效应来确定的。*最大值与有效值关系四、正弦交流电的基本特征4.相位、初相位与相位差相位：ωt+φ称为正弦量的相位角或相位，它反映出正弦量变化的进程。初相：t=0时的相位称为初相，

规定初相的绝对值不能超过π。相位差：两同频率正弦量相位之差，用φ表示。若则请思考：如何理解超前、滞后、同相、反相和正交？四、正弦交流电的基本特征4.相位、初相位与相位差同相：初相相等的两个正弦量，它们的相位差φ=0°。反相：相位差φ=180°。正交：当一个正弦量较另一个正弦量超前（或滞后）90°。一个正弦量可以表示为：5.正弦量的表示方法四、正弦交流电的基本特征正弦量可以用有向线段表示有向线段可以用复数来表示5.正弦量的表示方法四、正弦交流电的基本特征一个复数A有四种表示方法：一个正弦量可以表示为：一个复数让它的模为，幅角为，则可以表示为：

5.正弦量的表示方法上式j=

,为虚单位，这一复数的虚部为一正弦时间函数，正好是已知的正弦量，所以一个正弦量给定后，总可以作出一个复数使其虚部等于这个正弦量。因此我们就可以用一个复数表示一个正弦量，其意义在于把正弦量之间的三角函数运算变成了复数的运算，使正弦交流电路的计算问题简化。四、正弦交流电的基本特征5.正弦量的表示方法对应关系不相等！！由于正弦交流电路中的电压，电流都是同频率的正弦量，故角频率这一共同拥有的要素在分析计算过程中可以略去，只在结果中补上即可。我们就把这一复数称为正弦量的有效值相量在表示相量的大写字母上打点“

”是为了与一般的复数相区别，这就是正弦量的相量表示法。四、正弦交流电的基本特征5.正弦量的表示方法四、正弦交流电的基本特征【例】

已知

，

，试用相量计算

，并画相量图。相量图五、单一参数元件交流电路分析1.电阻元件上电压和电流的关系（1）瞬时值关系：设：

则:（2）有效值关系:则（3）相量关系为：电压与电流同频率、同相位纯电阻电路五、单一参数元件交流电路分析2.电阻元件上的功率（1）瞬时功率p：（2）平均功率（有功功率）P：由于在任一时刻，u、i同相，p≥0，这说明电阻为耗能元件（2）电阻消耗的功率P（3）作相量图

例1：一电阻

，两端电压

求:（1）

通过电阻的电流I和i

所以（1）电压相量，则

（2）或（3）相量图如图所示解：五、单一参数元件交流电路分析五、单一参数元件交流电路分析电感（inductance）

a）电感元件b）电感元件符号当线圈中没有铁磁材料时，将Ψ=Li代入上式得:电感元件的储能p＞0，电感元件从外部吸取电功率，把电能转换成磁场能。p＜0，电感元件向外部电路输出电功率，把磁场能又转换成了电能。电感元件为储能元件自感电动势变化的电流，则线圈中要产生感应电动势五、单一参数元件交流电路分析电感（inductance）工字型电感当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”五、单一参数元件交流电路分析电感（inductance）电感符号：L

电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），换算关系为

1H=103mH=106μH=109nH。五、单一参数元件交流电路分析1.电感元件上电压和电流的关系

则:（2）有效值关系:（3）相量关系为：电感元件上电压超前电流90º（1）瞬时值关系：设：感抗五、单一参数元件交流电路分析2.电感元件上的功率（1）瞬时功率p：（2）平均功率（有功功率）P：（3）无功功率Q：WVar应该注意:

无功功率反映了电感与外电路之间能量交换的规模以后学习变压器,电动机的工作原理时就会知道,没有无功功率,它们无法工作。

五、单一参数元件交流电路分析例2：在电压为220V，频率为50Hz的电源上，接入电感的线圈（电阻不计），试求：（1）线圈的感抗；（2）线圈中的电流；（3）线圈的无功功率。（4）若线圈接在的信号源上，感抗为多少？

解：(1)(2)(3)

(4)

五、单一参数元件交流电路分析

a）电容器b）理想电容元件符号电容（capacitance）当电压、电流为关联参考方向时，于是:电容的单位为法拉（F)电容器存储的电荷量Q与两极板间电压U的比值为一常数，称为电容器的电容量，用C来表示:电容元件的储能p＞0，电容元件从外部吸取电功率（充电），把电能转换成电场能。p＜0，电容元件向外部电路输出电功率（放电），把电场能又转换成了电能。电容元件为储能元件电容是储存电荷的元件，当它两端电压发生变化时，其电荷也相应地发生变化，这时会有电荷在电路中移动，形成电流。五、单一参数元件交流电路分析电容（capacitance）五、单一参数元件交流电路分析电容（capacitance）1F=103mF=106μF=109nF=1012pF1μF以下的电容多为瓷片电容五、单一参数元件交流电路分析电容（capacitance）五、单一参数元件交流电路分析电容（capacitance）五、单一参数元件交流电路分析1.电容元件上电压和电流的关系

则:（2）有效值关系:电容元件上电流超前电压90º（1）瞬时值关系：设：容抗（3）相量关系为：五、单一参数元件交流电路分析2.电容元件上的功率（1）瞬时功率p：（2）平均功率（有功功率）P：（3）无功功率Q：WVarP=0，说明电容元件不消耗能量，只与电源进行能量的相互转换，用无功功率QC来衡量。五、单一参数元件交流电路分析例3：有一电容，接在的电源上。试求：(1)电容的容抗。(2)电流的有效值。(3)电流的瞬时值。(4)电路的有功功率及无功功率。(5)电压与电流的相量图。解：(1)容抗

（2）电流的有效值

（3）电流的瞬时值

电流超前电压，即则（4）电路的有功功率

无功功率

（5）相量图如图所示。照明电路的安装05低压元器件RLC电路分析功率因数的提高RL与C电路分析工作任务（1）掌握RLC串并联电路特性；（2）掌握正弦交流电中功率因数的计算及提高方法；（3）能够搭建家庭照明电路；（4）通过功率因数的学习，以企业责任感引导个人责任与义务；工作过程中注意六大核心素养的养成训练。照明电路的安装一、低压元器件1.空气断路器基本功能是接通和分断电路，当电路发生过载、短路及失电压或欠电压等故障时，能够自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。一、低压元器件剩余电流动作保护器（ResidualCurrentDevice，RCD）就是我们俗称的漏电保护器，其功能是检测供电回路的剩余电流，将其与基准值相比较，当剩余电流超过该基准值时RCD会自动断开，从而切断电路，同时大部分RCD还具有过载和短路保护功能。2.剩余电流动作保护器一、低压元器件3.墙壁开关壁开关按照控制的照明电路的数量不同，可分为单开、双开、三开等；按照控制同一照明电路的开关数量不同可分为单控和双控等类型。二、RLC电路分析1．电压与电流的相量关系

在图所示电路中，设电流电阻上的电压电感上的电压

电容上的电压式中，称为电抗（Ω），它反映了电感和电容共同对电流的阻碍作用。X可正、可负；称为复阻抗（Ω）。二、RLC电路分析电压三角形阻抗三角形复阻抗二、RLC电路分析复阻抗阻抗阻抗角1）当XL>XC时，X>0，φ>0，电压超前电流，电路呈电感性，称为感性电路。2）当XL<XC时，X<0，φ<0，电压滞后电流，电路呈电容性，称为容性电路。3）当XL=XC时，X=0，φ=0，电压与电流同相，电路呈电阻性，电路发生了谐振现象。

在RLC串联电路中，已知，，。电源电压。求此电路的电流和各元件电压的相量，并画出相量图。电路的复阻抗电流相量各元件的电压相量例解二、RLC电路分析二、RLC电路分析1.有功功率(activepower)φ为u、i的相位差，cosφ称为电路的功率因数，它的大小由电路参数决定，与电路的电压、电流数值大小无关。在RLC串联电路中，既有耗能元件，又有储能元件，所以电路既有有功功率又有无功功率。功率(power)由电压三角形可知2.无功功率(reactivepower)在交流电路中，将电压和电流有效值的乘积UI称为视在功率，用S表示，单位为VA（伏安），工程上也常用kVA(千伏安)。3.视在功率(apparentpower)二、RLC电路分析S=UI三、RL与C交流电路的分析φ1＞φ大，即。2.提高功率因数的意义（1）提高供电设备的能量利用率（2）减小输电线路上的能量损失采用并联电容提高功率因数的做法，在电力系统中有很重要意义。四、功率因数的提高1.功率因数（powerfactor）四、功率因数的提高1.什么是单相交流电路的功率因数？如何提高电感性负载的功率因数？请画图说明原因。答：单相交流电路的功率是电压和电流相位差角的余弦值，用cosφ表示。

提高电感性负载的功率因数最有效的办法是并联一个合适的电容，如下图所示，并联电容后，补偿了电路的无功功率，电路功率因数由cosφ1提高到cosφ。三相交流电源的测试06三相交流电的产生与表示三相交流电源的连接项目描述三相交流电机的运作需要三相交流电来驱动，本项目通过三相交流电机主电路的安装调试，来了解三相交流电机的转动原理，掌握三相交流电源的特性。工作任务1.请分析三相五线制电源各插孔的名称及作用。在国内外的电力系统中，电能的产生、输送和分配，普遍都采用三相制供电方式；民用供电使用三相点作为楼层或小区进线；工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区。2.请测量各相间的电压值。3.请分析三相电源的连接方式。4.请通过测量结果分析个插孔的名称一、三相交流电的产生与表示1.三相交流电源的产生对称三相正弦电压是由三相发电机产生的，它们的频率相同、振幅相等、相位彼此相差，我们把这样一组正弦电压称为对称三相交流电压。导体与磁场发生切割运动产生感应电动势一、三相交流电的产生与表示2.三相交流电源的三相U相V相W相首端尾端一、三相交流电的产生与表示3.三相交流电源的表示形式U、V、W三相电压具有频率相同、振幅相等、相位上互差120°的特点。以U相作为参考，那么其三相电压的表示形式如下：瞬时值表达式相量表达式波形图相量图一、三相交流电的产生与表示4.三相交流电源的相序用相量可表示为任一瞬时，三相对称电压之和为零，即相序：在工程应用中，三相正弦交流电压依次到达最大值(或相应零值）的先后顺序。

正序：若三相电压的相序依次U、V、W称为正序或顺序；

逆序：若三相电压的相序依次W、V、U称为负序或逆序。一般在电力系统都采用正序连接。二、三相交流电源的连接1.三相电源的星形（Y）联结(starconnection)二、三相交流电源的连接1.三相电源的星形（Y）联结(starconnection)端线：首端U1、V1、W1引出线称为相线或端线，俗称火线。用字母U、V、W表示。中线：从中点的引出线称为中线或零线，若中线接地，又称地线。相电压：三相电源每相绕组首端和末端的电压称为相电压，用uU、uV、uW表示。三相四线制中，相线与中线之间的电压就是电源的相电压。线电压：在三相四线制中，任意两根相线之间的电压称作线电压，用uUV、uVW、uWU表示。二、三相交流电源的连接1.三相电源的星形（Y）联结(starconnection)线电压和相电压之间的关系相量式相量图二、三相交流电源的连接1.三相电源的星形（Y）联结(starconnection)

星形联结时线电压与相电压的相量图

推导出结论：三相四线制供电系统，可以提供两种对称的电压。一种为对称的相电压，另一种为对称的线电压，线电压的有效值是相电压有效值的倍，线电压在相位上要比对应相电压超前30°。二、三相交流电源的连接2.三相电源的三角形（△）联结(triangularconnection)二、三相交流电源的连接如图所示三相五线制供电系统，请标出各电源线名称，并画出插座接线图。三相交流异步电动机电路的连接与测试07三相负载的连接三相电路的功率三相异步电动机直接起动工作任务电动机是把电能转换成机械能的一种装置。电能通过电动机产生动力，推动各种机械能运转。三相异步电动机一种应用非常广泛的电动机，它的运转需要三相交流电来带动。1.观察电动机的铭牌，指出负载有哪几种连接方式。2.请连接一个三相异步电动机直接起动电路。3.请根据电动机的铭牌分析负载的功率及效率。一、三相负载的连接1.三相负载的星形（Y）联结对称负载：每相负载的阻抗均相等（电阻相等、电抗相等，而且性质相同），则称为三相对称负载，即即，，对称负载可连接成三相三线制非对称负载应连接成三相四线制负载相电压：每相负载两端的电压，等于电源的

相电压。负载线电压：线电压与相电压的关系同电源。一、三相负载的连接1.三相负载的星形（Y）联结负载线电流：流过每条相线（端线）上的电流称为线电流，用iU、iV、iW，其参考方向是从电源指向负载。有效值用字母表示。负载相电流：流经每相负载的电流称为相电流，有效值用字母表示。由相量形式的欧姆定律，可得各相的电流相量一、三相负载的连接1.三相负载的星形（Y）联结非对称负载特性：设三相负载的各相电阻分别为RU、RV、RW，电抗分别为XU、XV、XW，由阻抗三角形可推出各相阻抗ZU、ZV、ZW的值为电流有效值相位差一、三相负载的连接1.三相负载的星形（Y）联结对称负载特性：电流相量关系大小相等频率相同相位互差120。一、三相负载的连接1.三相负载的星形（Y）联结三相四线制电路的特点：1.每相负载承受的是对称电源的相电压。2.线电流等于相电流用有效值表示为3.中线电流等于各相（线）电流之和。如果负载对称，则中线电流为零。三相三线制电路各相电压、相电流的相量图一、三相负载的连接【例】在三相四线制线路上接入三相照明负载，已知

每相电压

，电灯的额定电压为220V。（1）求各相电流及中性线电流。（2）若U相发生断线故障，试计算各相负载的相电压、相电流及中性线电流。此时V相和W相负载能否正常工作。（3）若W相发生断线故障，而中性线也断开时，分析各相负载工作情况。一、三相负载的连接由于每相负载为电阻元件，所以各相电流的相位与对应的各相电压的相位同相。其相电压、电流的相量图如图所示。不对称三相负载做星形联结时，必须采用三相四线制，即必须要有中线。中线的作用是为不对称的三相负载，提供对称的电源电压，使三相负载成为三个互不影响的独立回路，甚至在某一相发生故障时，其余两相仍能正常工作。为确保不对称负载正常工作，中线上不允许安装开关和熔断器。一、三相负载的连接一、三相负载的连接2.三相负载的三角形（△）联结规定三角形联结的负载相电流的参考方向与相电压的参考方向一致，用iUV、iVW、iWU表示，由KCL定律可知，线电流与相电流的关系为一、三相负载的连接2.三相负载的三角形（△）联结结论：从相量图看线电流总是滞后对应相电流30°，大小关系为相量关系：一、三相负载的连接2.三相负载的三角形（△）联结三相负载三角形联结的特点：1.每相负载承受的是对称电源的线电压。2.各线电流由两相邻相电流决定。当负载对称时，线电流的有效值为相电流有效值的倍，且线电流的相位滞后对应相电流30°。3.三相三线制供电负载三角形联结时，相电压对称。若某一相上负载因故断开，也不会影响其他两相上的单相负载正常工作。二、三相电路的功率1.不对称负载三相功率的计算总有功功率P总无功功率Q总视在功率S二、三相电路的功率2.对称负载三相功率的计算若三相负载对称时，就有各相的相电流、相电压和阻抗角大小相等的特点，所以三相总功率等于每相功率的3倍，于是有对称负载无论是星形联结还是三角形联结，三相功率还可表示为二、三相电路的功率【例】已知三相四线制对称电路，电源的线电压

V，负载阻抗

求：（1）每相负载的电流

及中线电流；（2）负载吸收的三相总功率。三、三相异步电动机直接起动1.三相异步电动机的结构外形图拆分图三、三相异步电动机直接起动2.三相异步电动机的连接方式Y接法△接法三、三相异步电动机直接起动直接起动（又称为全压起动），就是将电机的额定电压通过刀开关或接触器直接接到电动机电路，如图所示，FU为熔断器，起过流保护作用。3.三相异步电动机的直接起动直接起动原理图三、三相异步电动机直接起动4.三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌与接线端三、三相异步电动机直接起动4.三相异步电动机的铭牌

电路的线电流为

电动机输入功率为

解：正常运行时，电动机绕组为三角形联结负载的相电流为

三、三相异步电动机直接起动

整流滤波电路的实现半导体的基本知识二极管08整流电路滤波电路项目介绍滤波电路整流电路稳压电路直流稳压电源变压器任务布置1）掌握二极管的基本知识及其识别和检测方法；2）掌握整流电路的结构及原理；3）掌握整流滤波电路的结构及原理；4）能安装和测试整流滤波电路，并能对一般故障进行排除。5）掌握稳压电路的原理及分析方法。一、半导体的基本知识定义：在物理学中，根据材料的导电能力，可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。硅原子锗原子硅和锗最外层轨道上的四个电子称为价电子。典型的半导体是硅Si和锗Ge，它们都是4价元素。纯净晶体结构的半导体称为本征半导体。特性：半导体的导电能力由于某些因素会产生显著的变化，因而受到人们的重视。主要表现为光敏特性、热敏特性和掺杂特性。掺杂半导体：在本征半导体中用扩散工艺掺入少量合适的其它元素，使其导电能力显著增强，这样的半导体称为掺杂半导体。N型半导体在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，砷等，使之在某些位置上取代硅（Si）原子，便可构成N型硅半导体。P型半导体

在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等，