直流电是指方向和大小都一定不变的电流。日常生活生产中使用的手电筒和拖拉机、汽车、晶体管收录机上的电池中的电都是直流电。用符号—表示。
交流电是指方向和大小动在不断变动的电流。日常生活、生产中用的电灯、电动机等用的电都是交流电。用符号~表示。
答:在电场里的作用下,自由电子或离子所发生的有规则的运动叫做电流。一般规定正电荷(正离子)移动的方向为电流的正方向。实质上在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子。因此,在金属导体中,电流的实际方向与电子移动的方向相反,这一点应特别注意。
电流的大小用电流强度(简称电流)来表示,其数值等于在单位时间内通过导体截面的电荷量。通常用符号I表示。
如果在单位时间(1秒钟)内通过导体横截面的电量是一库仓,则该电流强度(电流)就是1安培(安)。
电流的实用单位除了安培(A)以外还有千安(KA)、好安(mA)和微安(A)。
答:各种物体对电流的通过有着不同的阻碍能力,这种不同的物体允许电流通过的能力叫做物体的导电性能。
通常把电阻系数小的(电阻系数的范围约在0.01~1欧毫米/米)、导电性能好的物体叫做导体。例如:银、铜、铝是良导体;含有杂质的水、人体、潮湿的树木、钢筋混凝土电杆、墙壁、大地等,也是导体,但不是良导体。
电阻系数很大的(电阻系数的范围约为10~10欧姆?毫米/米)、导电性能很差的物体叫做绝缘体。例如:陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、棉纱、树脂等物体,以及干燥的木材等都是绝缘体(也叫电介质)。
导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。例如:硅、锗、硒、氧化铜等都是半导体。半导体在电子技术领域应用越来越广泛。
答:在通电导体的范围或在通电线圈中的导电物体,由于受电流所产生的变化磁场的作用,而在导电物体内部产生了感应电流,这种电流以磁通的轴线为中心呈涡流旋形态,故称涡流。在电机、变压器设备中,由于涡流的存在,会使铁芯发热,温度升高,造成电能损耗,设备容量不能充分利用。为了减少涡流损耗,人们把整块铁芯在垂直于涡流的方向上,分成许多薄片,片间用绝缘物质隔开,同时,在钢里加入少量的硅,来增加铁芯涡流的电阻,以减少涡流。变压器和电动机的铁芯就是用涂有绝缘漆的硅钢片叠成的。
涡流在生产实践中也有有利的方面。例如感应型测量仪表(例如电度表)上的铝圆盘的旋转,就是靠铝圆盘上的涡流和电磁铁的变化磁通相互作用为动力而转动的。另外,感应电炉炼钢,就是利用金属中产生的涡流,来加热和溶解金属的。
5、什么叫交流电的周期、频率和角频率?答:交流电变化一周所用的时间叫做周期(用字母T表示),用秒做单位。在一秒钟内交流电变化的周数叫做频率(用字母f表示),单位是赫兹,简称赫(用字母Hz表示),有时也用周/秒(俗称周波或周)表示频率的单位。频率f和周期T之间的关系,是互为倒数的关系。
我国工频交流电的标准频率是50赫兹(即50周/秒),标准周期1/50=0.02秒。
交流电角频率就是角位移a与所用的时间t的比(即= ),它表示了交流电每秒所经过的电角度。交流电变化一周,就相当于变化了2弧度(360度)。用符号表示角频率,单位是弧度/秒。它和周期、频率的关系为:=2/T=2f
答:三相发电机或三相变压器的二次侧都具有三相绕组,它们都是用星Y形或三角△形的方式连接起来的。
用三根火线和一根中线把电源和负载起来,就是三相四线、什么叫三相电源和负载的星型连接?什么叫相、线电压和相、线电流?他们之间的 关系如何?
答:将三相绕级的末端连接在一起,从首端分别引出导线,这就是星形连接。通常三相绕组的始端用A、B、C表示,末端用X、Y、Z表示。绕组始端的引出线称为火线。三个绕组末端连接在一起的公共点O称为中性点,从中性点引出的一根导线称为零线(也称中线)。如果中性点接地,则零线也称做地线。
每相组两端间的电压(即每相绕组首端与中线之间的电压)uA、uB、uC叫做相电压。
流过电源每相绕组或负载的电流,叫做相电流。火线中的电流iA、iB、iC,叫做线电流。
在星形连接中,线电压的有效值是相电压有效值的 倍,即U线= U相。线电流等于相电流。
即I线、三相四线制供电系统中,中性线(零线)的作用是什么?为什么零线不允许断路?
答:中性线是三相电路的公共回线。中性线能保证三相负载成为三个互不影响的独立回路;不论各相负载是否平衡,各相负载均可承受对称的相电压:不发一相发生故障,都可保证其它两相正常工作。
中性线如果断开,就相当于中性点与负载中性点之间的阻抗为无限大电路知识,这时中性点位移最大,此时用电瓦数多的相,负载实际承受的电压低于额定相电压(灯泡的灯光发暗);用电瓦数少的相,负载实际承受的电压高于额定电压(灯泡的灯光过亮,要烧坏)。因此,中性线要安装牢固,不允许在中性线上装开关和保险丝,防止断路。
答:三相负载接到三相电源上电路板,无论负载作Y形连接还是△形连接,每相的有功功率、无功功率、视在功率都与单相电路的计算方法一样,即P相=U相I相COS相
对于三相对称电路,不论负载怎么连接,三相对称负载的各种总功率可用下面公式计算。
三相有功功率的单位仍为瓦或千瓦;无功功率的单位仍为乏或千乏;视在功率的单位仍为伏安或千伏安。
11、在同一电路中,若换用阻值相同而额定功率不同的同类型电阻,为什么发热状况会不相同?
答:电阻将电能转换为热能,其热量大小依据焦耳楞次定律。在阻值相同的情况下,只要电流及通电时间 相同,产生的热应是相等的。但电阻的发热状态不仅与热量大小有关,也与散热条件等诸多因素有关。在上述相同的条件下,额定功率小的电阻,体积小,热量集中,温升就高;额定功率大的电阻则体积大,热量分散,温升就低。因此,换用电阻元件时,必须根据其在电路中的负载持续率、功耗以及允许温升等来合理选取其额定功率, 在保证电阻不超功耗的情况下,以便发热状态符合电路的要求。
答:( 1 )电缆敷设前应检查核对电缆的型号、规格是否符合设计要求,检查电缆线盘及其保护层是否完好,电缆两端有无受潮。
( 2 )检查电缆沟的深浅、与各种管道交叉、平行的距离是否满足有关规程的要求、障碍物是否消除等。
( 3 )确定电缆敷设方式及电缆线 )敷设中直埋电缆人工敷设时,注意人员组织敷设速度在防止弯曲半径过小损伤电缆;敷设在电缆沟或隧道的电缆支架上时,应提前安排好电缆在支架上的位置和各种电缆敷设的先后次序,避免电缆交叉穿越。注意电缆有伸缩余地。机械牵引时注意防止电缆与沟底弯曲转角处磨擦挤压损伤电缆。
答:( 1 )无弯曲转角时,不超过 45m 安装在一个接线 )有一个弯曲转角时,不超过 30m 安装在一个接线 )有两个弯曲转角时,不超过 20m 安装在一个接线 )有三个弯曲转角时,不超过 12m 安装一上接线盒。
弯曲转角一般指 90 角 ~105 角,两个 120 角 ~150 角相当于一个 90 角 ~105 角的转角,长度超过上述要求时,应增加接线盒或加大一级管径,以便于穿线、工矿企业中为什么采用并联补偿电容器?
( 3 )减少线 )提高变压器及线kV 及以下低压电缆终端头和中间接头安装工作的重点是什么?
答:低压电缆终端头和中间接头的绝缘都有很大的裕度,安装工作的重点是解决:
答:( 1 )扩大了仪表的使用范围。只要用不同的变压比和变流比的互感器与满度电压是 100V 的电压表和满度电流为 5A 的电流表配合使用,就可以测量各种电压和电流。
( 3 )使用互感器作为一次电路与二次电路的中间元件,隔离了高电压的危险,也防止了二次电路故障对一次电路的影响。
答:以 10kV 电流互感器的 0.5/3 两个绕组为例。其 0.5 级准确度绕组应接电能计量仪表,而 3 级准确度绕组应接继电保护电路。如果错接则:一是使正常运行中测量的准确度降低,使电能计量不准;二是在发生短路故障时,由于计量绕组铁心设计时保证在短路电流超过额定电流的一定倍数时,铁心饱和,限制了二次电流增长,以保护仪表。而继电保护绕组铁心不饱和,二次电流随短路电流相应增大,以使继电保护准确动作。如果错接,则继电保护动作不灵敏,而计量仪表可能烧坏。总之,两个二次绕级铁心厚薄不同,接线、交联聚乙烯电缆,每一线芯外的一金属屏蔽层,一般用 0.1mm 或 0.12mm 的铜带包绕而成,它的作用是什么?
答:( 1 )铜屏蔽带在安装时两端接地,使电缆的外半导电层始终处于零电位,从而保证了电场分布为径向均匀分布。
答:( 1 )在电缆芯导体外面挤包一层半导电屏蔽层,增大了导体的半径,消除了多股导线绞合所产生的尖端,降低了导体表面的强场。
( 3 )绝缘层和内、外半导电层紧密接合,排除了气隙,消除或减少了局部放电量,提高了绝缘水平,延长了使用寿命。
答:电缆纸经过充分干燥和浸油处理后,具有良好的绝缘性能,由于其介质损耗低、耐热性能好、化学性质稳定、使用寿命长等优点,在电缆上得到广泛应用。尤其在超高压电缆上,纸绝缘充油电缆仍处于主导地位。
纸绝缘电缆的最大缺点是怕水,一旦受潮,绝缘性能则急剧下降。另一个缺点是油浸纸绝缘电缆在垂直敷设时,绝缘油容易从高端流向低端,因而形成高端绝缘干枯b体育,低端终端头漏油或将铅包涨裂。
答:高压验电器用来检测高压架空线路电缆线路、高压用电设备是否带电。使用 10kV 高压验电器时应:
( 3 )验电时戴绝缘手套,手握在罩护环以下部分,在户外还应穿绝缘靴。在有监护人下,先在已知有电的高压线路或设备上进行测试,应有声光显示为正常。
( 4 )然后在被检测线路设备上进行检测。检测时应慢慢移近设备,直到接触触头导电部分。在此过程中如一直无声、光指示,可判断为无电;否则,有声光指示,即可知带电。
答:由于铜铝两种金属的化学性质不同,在接触处容易电化学腐蚀,日久会引起接触不良、导电率差或接头断裂,因此,铜铝导线的联接应使用铜铝接头,或铜铝压接管。铜铝母线联接时,可采用将铜母线镀锡再与铝母线、绝缘电阻表为什么不能检查线路是否短路?
答:线路的绝缘好坏与是否短路是两个不同的概念。线路绝缘差,并不表示短路,而线路短路则表示绝缘已损坏或线路接线错误。
当用绝缘电阻表测量线;,时,不 一定是短路,因为绝缘电阻表无法读出100kO以下的值,此时要用万用表电阻档加以判别。若用万用表R1档测出电阻为几欧,则可判为短路。
答:①工作是应有专人监护。使用的工具必须带绝缘柄,严禁使用锉刀,金属尺和带有金属物的毛刷,毛掸等工具;
⑤上杆前应分清火、地线,路灯线,选好工作位置。断开导线时,应先断开火线,后断地线,搭接导线时的顺序与上述相反,人体不得同时接两根线头;
⑥在变压器台或装有闭工刀咂的杆上拆、搭接线,应指定熟练工人操作,并应与高压带电部分保持规定的安全距离;
⑧在带电的电表和继电保护二次回路上工作时,要检查电压互感器和电鎏互感器的十次绕组原接地点就可靠。断开电鎏回路时,应事将电流互感器二次的专用端子短路,不许带荷拆、入表尾线、使用摇表测量设备绝缘电阻工作应注意些什么?
答:使用摇表测量电气设备的绝缘时,必须将被测设备从各方面断开,验明无电压确实明设备上无人工作后方可进行,在测量中禁止他人接近设备。
在有感应电压线路上测量绝缘时,必须将另一条线路同时停电,方可进行,雷电时,严禁测量线、绝缘安全用具分几类?应怎样正确使用和保管?
低压设备的基本安全用肯包括绝缘手套,装有绝缘柄的工具的工具和低压试电笔等。
使用前,应进行外观检查:检查安全用具表面有无裂纹、划印、毛刺、孔洞、断裂等外伤,并检查表面是否清洁。
①工作前应检查梯子、高凳是否坚固完整,并且要注意梯子的支柱能否承受工作人员和携带工具的总重量;
⑤不许在有人站在梯子上的情况下移动梯子。在梯子上工作时,要注意身体重心不要超出梯子范围之外;
①对不经常使用的电钻在使用前,要用绝缘摇表测绝缘电阻,以防绝缘电损坏漏电伤人。
答:电气装置引起火灾的原因很多,如绝缘降低、导线超负荷、安装质量不佳、设备选型不符合防火要求、设备而热、短路、机械损伤、使用不当等都可能造成火灾。
答:变压器、油断路器、电容器等充油电气设备都有比较的绝缘油。这些电气设备发生事故时,应采用电气火灾灭火器,如:二氧化碳,1211干粉灭火机等可进行带电灭火。
对灭火机的正确使用的保管要求如表14-4。此外,采用上述灭火机进行灭火时,灭火机与代电导体之间应保持如下安全距离:
使用二氧化碳灭火时,扑救人员要离火区2-3米,小心喷射,勿使干冰沾着皮肤,同时要打开门窗加强通风。
答:从安装技术方面考虑,通常将电气设备为分为高压和低压两种:如:凡设备对电压在250伏以上者为高压,设备对地电压在250伏及以下者为低压。而36伏及以下的电压则称为安全电压(在一般情况下对人身无危害)。
潮湿环境和特别危险的局部照明及携带式电动工具等,如无特殊安全装置和安全措施,均应采用36伏的安全电压,风工作场所潮湿或在金属容器内,隧道内、矿井内的手提电动用具或照明灯,均应采用12伏安全电压。
答:用电中发生各种不同形式的触事故,从总的情况来看,常见的触电形式有如下几种:
①直接触碰上了带电的导体。这种触电往往是由于用电人员缺管用电知识或在工作中不注意,不按有关规程和安全工作距离办事等,直接触碰上了外面导电体,这种触电是最危险的。
②由于某些原因,电气设备绝缘受到了破坏漏了电,而没有及时发现或疏忽大意,触碰上了漏电的设备。
③由于外力的破坏,如雷击、弹打等,使送电的导线断落地上,人行走时跨入了有危险电压的范围内,造成不电压触电。
④高压送电线路处地大自然环境中,由于风力或与其它带电导线并架等原因,受到感应,在导线上带了静电。工作时不注意或未采取相应的措施,上杆作业时触碰带有静电的导线而触电。
答:发现有从触电应立即抢救的要点,首先应使触电者脱离电源,然后根据触电情况实施紧急救护。脱离电源的方法如下:
②用相适应的绝缘物使触电者脱离电源,现场可采用短路法使断路器掉曾或用绝缘杆挑开导线等;
触电者呼吸停止,心脏跳动,如果没有其它致命的外伤,只能认为是假死,必须立即进行,争取时间是关键,在请医生 前来和送医院的过程中不允许间断抢救。抢救以人工呼吸法和心脏按摩法为主。
①在三相四线制供电系统,零线上不准装 开关 和 保险 。零线截面应不小于相线 。
②利用梯子登高作业时,梯子上端与建筑物夹角为 30 度。竹(木)梯子实验周期应 半年 一次,实验荷重应为 180 公斤。
④应使用 550 伏摇表检测低压配电装置, 绝缘 电阻值应不小于每伏 1000 欧,即 0.5 兆欧为合格。
⑤单台电动机熔断电流,应按电机额定电流 1.5~2.5 倍来选择或按额定容量 3~5 倍来选择。严禁使用 铜丝 或 铁丝 来代替保险丝。
⑥一般照明的灯头芯应接电源 火 线,灯头的螺旋口应接 零 线。从安全角度是防止 人身触电 事故的发生。
⑦设备对地电压在 250 伏以上为高压,设备对地电压在 250 伏及以下为低压。三相四线伏为 低 压。
⑧安全灯必须采用 双线圈 变压器,严禁使用 自耦 变压器。其电压应根据不同场所,采用 36 伏、 24 伏、 12 伏。
⑨遇有电气设备着火时,应 立即将有关设备的电源切断 切断,然后进行救火。对带电设备应使用干式灭火器、 二氧化碳灭火器 和 四氧化碳灭火器 等灭火,不得使用 炮沫灭火器 灭火。对注油设备使用 炮沫灭火器 或 四氧化碳灭火器 等灭火。
⑩按我国供电质量标准,对用户受电端的电压变动幅度,低压照明用户为额定电压的+ 5 %和- 10 %。
答:低压架空线路分布很广,尤其在多雷区单独架设的低压线路,很容易受到雷击。同时,代压架空线直接引入用户时,低压设备绝缘水平很低,人们接触的机会又多,因此必须考虑雷电湍着低压线侵入屋内的防雷保护措施,其具体措施如下:
①3-10千伏Y/Y。或Y/Y接线的配电变压器,宜在低压侧装一组阀型避雷器或保护间隙。变压器低压侧为中性点不接地情况,应在中性点处装高击穿保险器;
②对于重要用户,宜在你压线米处,安装一组低压避雷器。入室后再装一组低压避雷器;
③对于一般用户,可在低压进线第一支持物,装一组低压避雷器或击穿保险器,亦可将接户线的绝缘子铁脚地,其工频接地电阻不应超过30欧;
④对于易受雷击地段,直接现架空线路相连接的电动机或电度表,宜加装低压避顺或间隙保护,间隙距离可采用1.5-2毫米,也可以采用通讯设备上用的500伏的放电间隙保护。
答:当电气设备发生接地故障,接地育 地体向大地流荼,这时有人在接地短路点周围行走,其两脚之间(人的跨步一般按0.8米考虑)的电位差,叫做跨步电压VK.
接触电压,是指人站在发生接地短路故障设备旁边,距设备水平距离0.8米,这时人手触及设备外壳(距地面1.8米的高处),手与脚两点之间呈现的电位差,叫做接触电压。
答:为了保证人身和设备的安全,对下列电气设备的金属外壳及架构,需要进行接地或接零;
答:为防止因电气设备绝缘损坏而使人身遭受触电的危险,将电气设备的金属外壳与变压器中性线相连接称为接零保护。
在三相四制中性点直接接地的低压系统中,当某一相绝缘损坏使相线碰壳时,单相接地短路电流Idd则通过该相和零线构成回路。由于零线的阴抗很小,所以单相短路电流很大,它足以使线路上的保护装置(如熔断器)迅速动作;从而将漏电设备断开电源,消除触电危险,起到保护的作用。
接零保护的应用范围:在三相四线制中性占直接接地的低压电力系统中,电气设备的金属外壳可采用接零保护。当采用接零保护时,除电源变压器的中性点必须采取工作 外,同时驿零线要在规定的地点采取重复接地。
5、为什么在1千伏以下的同一系统中,不应将一部分电气设备的金属外壳采用接零保护,另一部分电气设备金属外壳采用接地保护?
答:在380/220伏三盯四线制中性点直接地系统中,如果采用两种保护接线采用接零保护,而设备D2采用接地保护。则当设备D2漏电时(溶丝及时熔断),会使整个零线出现危险电压,从而使所有采用接零保护的电气设备的外壳也同时出现,危险电压,威胁人身安全。
例如,当RO=RD=4欧,UXG=22O伏时,则当设备D2漏电时,在中性线及所有采用接零保护的电气设备外壳上的电压为:
可见,D1,D2和其它所有接零设备的外壳都带有危险电压.因此,在同一低压系统中,不应同时采用两种保护方式。
(振动范围规定,3000转/分者振动不得超过0.06毫米;1500转/分者振动不得超过0.10毫米;1000转/分者振动不得超过0.13毫米;750转/分者振动不得超过0.16毫米。)
答:对于4.5瓦以下电动机,通常只装设短路保护装置。可选用安全形状或铁壳开关。
对于7瓦以上的电动机,应有过载保护和短路保护装置。一般选用交流接触器和熔断器进行保护。其中交流接触器内装的热继电器用作过载保护,熔断器作短路保护。大容量的电动机可采用继电大或者自动开关进行保护。
除此以外,有些电动机还装有低电压释放和防止断相运行保护,而选用欠控制和零序保护装置。
答:三相电动机缺相运行时,因所带负荷不变,势必须绕组电流增大,增加发热时间一长会使电动机烧损。
当电压增高时,由于磁通增大,引起励磁电流的增大。这样,不仅铁损增加,铁芯发热,在而且使绕组产生过热现象。
当电压降低时,引起转速下降,电流增加。相应地啬了铜损和使绕组发热。同时,降低了效率。
6、异步电动机不能起动,且发出嗡嗡声响的原因有哪些?电机闷车后有何危害?
电机闷车后,电流马上上升,高达6-7倍,造成电动机过热。时间稍长,便能烧坏电动机。
答:异步电机六根引出线错接一相后,各相的电流就不平衡,使电机转速降低,并发出隆隆的响声。除此之外,将引起电机过热,若保护装置不动作,就地烧坏电机。
日光灯不发光时,应检查电源是否正常,接线是否正确,接点是否牢固,管脚接触是否良好,起辉器是否开路。若以上检查都正常,日光灯仍不发光,那就可能是灯线已经烧断了。
日光灯发光困难时,应检查电源电压是否过低,镇流器容量是否与灯管匹配,起辉器是否有辉光放现象。如果以上检查都正常,而故障仍然存在,可能的原因就是室温过低,如果室温也正常,那就是管了衰老或漏气了。
镇流器过热的原因,一般是电压过高,内部有短路或铁芯间隙过大,与灯客不匹配等。
单台机熔丝电流=(1.5-2.5)X电动机额定电流=(3-5)X电动机额定容量.
多机熔丝电流=(1,5-2.5)X最大电机额定电流+其余电机额定电流之和=(3-5)X最电机额定容量+其余电机额定容量之和的两倍.
2.在不可能切断电源时,允许带电更换管型、瓷插式和螺旋式熔断器和熔丝。但应切断负荷;
4.带电更换熔丝一般应由两人进行,其中一人监护,一人操作,监护人的等级不应低于三级;
1、电是哪里来的?物体互相磨擦,就产生带电现象。在正常情况下,正、负电荷相互中和,对外不显电性。但如果由于某些原因(例如磨擦)使物体失去(或者得到)电子,则物体就带了电。2、电有哪些特性?
同性电荷之间呈相互排斥,异性电荷之间呈互相吸引的特性。3、什么是静电现象?
带电物体相斥或者相吸作用力的范围,叫做电场。电场具有两种特性:(1)凡是带电于电场中,都要受到电场作用力;(2)一旦带电体受到电场力作用移动时,电场要作功。通常,把电荷在电场中某一点所受的力与它所具有的电量的比值,叫做该点的电场强度。
凡是原子核对电子的吸引力小、电子容易移动的物体称为导体。例如铜、银、铝、铁等金属。另一些物体,如橡皮、玻璃、云母、陶瓷、油及塑料等物质的原子核对电子吸引力很大,电子不容易移动,称为绝缘体。此外,导电性能介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。
绝缘体,只是指其导电能力比导体相对弱些的物体,例如常用的电线用塑料皮做绝缘,它的耐电压能力是500伏,通常在220伏电压情况下使用,有安全保护作用,但如果电压超过500伏,绝缘性能变差,甚至失去绝缘能力而导电,这就是日常提到的绝缘击穿,有些绝缘体遇到高温或受潮,或者长久使用呈老化,都有可能使绝缘能力下降,如常见的漏电现象,称之为绝缘损坏,所以要防止电气设备受潮,要监视电气设备的温度不能过高,电压不要超过设备的额定值。
导体在导电过程中,由于自身电阻存在,会在导体内引起发热产生损耗,从而限制导电能力。有些导体在低于某一低温下,自身电阻会完全消失,我们将这些金属称为超导体。
将一个不带电物体靠近带电物体时,会使不带电物体出现带电现象。如果带电物体所带的是正电荷,则靠近带电物体的一面带负电,另一面带正电。一旦移走带电物体后,不带电物体仍恢复不带电,这种现象称为静电感应。
为防止静电感应,往往用金属罩将导体罩起来,隔开静电感应的作用,叫做静电屏蔽。
直流电指电流方向一定且大小不变的电流;交流电是指方向和大小随时间变化的电流。
物体里的电子在电场力的作用下,有规则地向一个方向移动,就形成电流;在数值上等于1秒钟内通过导线截面积的电量大小,称为电流强度。
一般金属导体如铜、铝,电阻是随温度升高而增大。有的材料,如热敏电阻及绝缘材料的电阻随温度升高会减少。
任何导体都有一定的电阻,在导体两端加上电压,导体中就有电流。电路中电压越高电流就越大,电路中电阻越大电流就越小。电流、电压、电阻三者之间的这种规律,就叫做欧姆定律。
电气设备在正常工作时,电路中电流是由电源的一端经过电气设备流回到电源的另一端,形成回路。如果电流不经电气设备而由电源一端回到电源另一端,导致电路中电流猛烈加大,这就叫短路;如果将电路的回路切断或发生断线,电路中电流不通就叫做断路。
电功率是指单位时间内电流所做的功,而电能是指一段时间内所做的功。电能(也称电功)=电功率时间。
各种电功率在转换和输送过程中,有着各种各样损失,这样输出的电功率总是要小于输入的电功率,也就是:输入功率=输出功率+损失。在实用中,把输出功率与输入功率的比例数叫做效率。效率=输出功率输入功率100%
当电流通过电阻时,电流作功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。
电流通过导体产生热量的大小与流过导体的电流值平方成正比,和导体自身的电阻以及通电时间成正比。试验证明,如果将1欧姆电阻的导体 ,通过1安培电流,则1秒钟产生的热量为0.24卡(卡为热量单位,1卡就是把1克水升高1O
最简单的电路是由电源E(发电机、电池等)、负载R(用电设备如电灯、电动机等)、联接导线(金属导线)和电气辅助设备(开关、仪表等)组成的闭合回路。
把若干个电阻或电池一个接一个成串地联接起来,使电流只有一个通路,也就是把电气设备首尾相联叫串联。
串联电路和特点是:(1)串联电路中的电流处处相同;(2)串联电路中总电压等于各段电压之和;(3)几个电阻串联时,总电阻等于各个电阻值之和。
把若干个电阻或电池相互并排联接起来,也可以说将电气设备头和头、尾和尾各自相互连在一起,使电流同时有几个通路叫并联。
并联电路的特点:(1)并联电路中各分路两端的电压相等地;(2)并联电路的总电流等于各岔路电流之和;(3)几个电阻并联时,总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。
凡是两片金属中间用绝缘体隔开,就组成一个电容器。金属板称为极板,中间绝缘体叫介质。
两个极板上积累的电荷量与极板间电压值的比值,叫做电容器的电容量,又简称电容。电容量(C)=电量(Q)电压(U)
电容量的大小只与电容器本身的构造有关,具体地与下面三个因素有关;(!)两极板间距离越小,电容量越大;(2)两极板相对面积越大电容量越大;(3)与介质材料有关,以空气作为介质的电容量最小。还和环境有关,一般随温度升高有少量增加。
当电容器两极板间的电压高到一定值时,介质就会被击穿,这个电压值叫击穿电压。电容器的耐压分为工作电压和试验电压两种,电容器的耐压值指的是工作电压值。
当电容器两端接通直流电时,电路中有充电电流,但充电时间极短,充电结束后就不再有电流通过,这就是电容器隔直流现象;而电容器接上交流电时,因交流电的大小与方向不断交替变化,就使电容器不断进行充电与放电,电路始终有电流流通,所以说电容器可通交流。
线圈在磁场中旋转一周,感应电动势完成一次正负变化,叫做一周。完成一周所需的时间叫做周期。交流电每秒完成的周数叫频率。交流电每秒变化的角度叫角频率。
交流电是按正弦曲线变化的,在变化过程中,所能达到的最大值,也叫幅值,每一周期出现两次最大值。
交流电流通过某电阻,在一周期内产生的热量,如果与一直流电流通过同一电阻,在同一时间内产生的热量相等,则这一直流电的大小就是交流电的有效值。
交流电有效值等于它的热效应相等的直流电值,通过运算,以电流为例,最大值与有效值关系为:I最大值
我们取三个线圈,将它们在空间位置上相差1200,三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转,一定会感应出三个频率相同的感应电动势,由于三个线相差,感应电动势的变化在经过最大值时就有先后的差别,这种先后差别在交流电里叫相位差。而相位是反映正弦量的进程,线圈转动处于不同的时刻,就对应不同的相位。
如果线圈电阻不能忽略的话,就成为具有电阻和电感的电路了,实际线圈中,电阻与电感是不能分开的。但为了便于分析,常将它们分开成为电阻与电感的串联电路,如图A所示。例如日光灯的镇流器,交流电动机等。分析这类电路采用矢量方法,将电阻上的电压与电感上的电压矢量和,如图B所示。从图中可以看出,电源电压U,
,三个电压矢量组成三角形,称为电压三角形,其几何关系表示为:,电路中电压U与电流I之间所关系,仍可用欧姆定律表示为:,式中U与I均为有效值,Z称为阻抗,单位为欧,它既包含电阻又包括感抗,所以叫阻抗。
在具有电阻R,电感L,电容C的串联电路中,采用矢量方法构成了电压三角形,如图B(a)所示,由于串联电路通过的电流是不变的,如果把电压三角形各边都除以电流值I,就成为一个阻抗三角形,当XLXC时,如图B(b)所示,其关系为。同理,如果把电压三角形各边都 乘以电流I,就得到了功率三角形,如图B(C)所示,此图说明了有功功率与无功功率同电源能量的关系,电源能量用S表示,称作视在功率,单位用伏.安,关系可写作:
功率因数是衡量电器设备效率高低的一个系数。它是交流电路中有功功率与视在功率的比值,即功率因数=有功功率/视在功率,其大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯,电阻炉等电热设备,功率因数为1,对具有电感的电器设备如日光灯、电动机等,功率因数小于1,从功率三角形的图中,运用数学三角关系可得出:
功率因数低,说明电路中用于交变磁场呑吐转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线、如何提高功率因数?
常用的方法就是在电感性电器两端并联静电电容器,如图C所示:这样将电压电路所需的无功功率,大部分转交由电容器供给,把交变磁场与电源的呑吐转变磁场与电容电场之间呑吐,从而使发电机电源能量得到充分利用,所以说提高功率因数具有很大的经济意义。
在电阻、电感和电容串联电路中,从电压三角形可看出,一旦电感上电压UL与电容上电压U
相等互相抵消时,在电路中电源电能全被电阻所消耗b体育,成为电阻电路。这种现象串联谐振。虽然UL和UC互相抵消,在整个电路中不起作用,但是U
和UC都有高于电源电压U的可能,如果过高,就会击穿线圈和电容器的绝缘。在电力工程上切忌产生串联谐振。
当电感和电容并联时,如果出现电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,称为并联谐振。这时支路电流往往会大大超过电路总电流,也会造成电路熔断器熔丝熔断和烧毁电气设备的事故,但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。52、什么是三相交流电路?在磁场中旋转三个匝数相同彼此在空间相距1200的线圈。当转子由原动机带动,并以匀速按顺时针方向转动时,则每相绕组依次被磁力线切割,就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势eA、eB、e
三相三线制是三相交流电源的一种连接方式,从三个线圈的端头引出三根导线,另将三个线圈尾端连在一起,又叫星形接线,这种用引出三根导线供电叫三相三线制。
在星形接线的三相四线制中,除从三个线圈端头引出三根导线外,还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线,这种引出四根导线供电叫三相四线、什么叫相线(或火线)?什么叫中线(或零线)?如图所示之星形接续的供电,常用Y符号表示。三个尾端的连接点称作中点,用0表示。从中点引出的导线叫中线或零线,从三个端引出的导线叫相线、什么叫相电压、线电压?什么叫相电流、线电流?每相线圈两端的电压叫相电压,端线与端线之间的电压叫线电压;凡流过每一相线圈的电流叫相电流,流过端线的电流叫作线电流。星形接线的线电流与相电流是相等的。
将三相负载的一端分别接在三相电源的A、B、C上,另一端连在一起接在中点上,即为星形联接。
根据矢量方法,星形联接中两根相线之间的线电压是两个相电压的矢量差。由数学关系可以求得线电压与相电压的关系为:U线=U相。例如相电压为220伏,星形联接时,线伏。星形联接时,每相线圈与电源端线串接,所以线电流等于相电流,即I
将三相线圈按头尾的次序,依次连接组成闭合三角形,叫做三角形联接法。由于每相线圈直接并接在电源的两相之间,所以线电压就等于相电压,即U
=U相。同时根据矢量方法三角形连接时线电流不等于相电流,其关系为:I线=I相。在实际生产中,三角形联接的三相负载都是对称相等的,例如三相电动机。
因为用星形联接的三相四线制,可以同时提供两种电压值。即相电压和相电压,既可提供三相动力负载使用,又可提供单相照明使用。
在三相交流电路中,不管负载是星形接法还是三角形接法,总的有功功率等于各相有功功率之和。因此,当三相负载对称相等时,三相有功功率等于三倍单相有功功率。用公式表示时,写作:P=3U相I
COS相。COS相为一相的功率因数,要根据每一负载性质而定。有时为了方便测量和计算,利用星形和三角形不同接法的线电压和相电压、线电流和相电流之间的关系变换为:P=U线、什么叫相序?
是指三相交流电相位的顺序,从三相交流电的波形图可以看出,三相交流量(电压或电流)到达最大值(或零值)的时间有先有后。如图所示.我们称A相超前B相,B相超前C相,C相超前A相。这种三相电压由A到B再到C这个顺序叫作三相电压的相序。
在负载不对称(如照明负载)的三相电路中,中线(零线)的作用就是确保每相电压对称相等。如果负载不对称又没有中线(例如中线因事故断开),负载的相电压就出现某一相的电压过高,超过负载的额定电压,有的相的电压过低,负载 不能正常工作。某相过高的电压造成电器大量烧坏。因此在三相四线制供电系统中,中线不允许断开,同时规定中线内不准接入保险丝。
32、什么是电容器的并联?如何计算其电容值?将几个电容器并排地联接起来,叫做电容器并联;并联电容量总和等于各个电容量之和。33、什么叫磁铁、磁场、磁路和磁力线?
带有磁性的物体,且能吸引铁、钴等金属者叫磁铁。磁铁周围产生磁性的范围叫磁场;磁场中磁力作用的通路叫磁路;在磁铁内部由S极向N极形成磁力线,而在外部则由N极向S极形成磁力线、什么叫磁通密度、磁通?
在磁场中垂直通过每单位面积的磁力线根数,叫做磁通密度。可用符号B表示。如果在磁场中垂直通过S截面(这里S 表示垂直于磁力线的某一面积)的磁力线的总数,就叫磁通,常用符号表示,以上三者的关系,可用以下公式表示:=BS
凡导体通过电流,其周围都会产生磁场,磁场的强弱与通过电流大小有关。而磁场方向则与电流方向有关。对于通电直导体周围的磁场方向用右手螺旋军事同盟来判断;对于通电螺线管周围的磁场,磁场方向仍用右手螺旋定则判断。
通电导体在磁场中要受到力的作用,这个力叫电磁力,电磁力的方向用左手定则判断,它和电动机的作用原理相同,所以也称电动机定则。
导体在磁场中做切割磁力线运动时,会产生感应电动势,感应电动势的方向用右手定则判断,实际应用上的发电机就是根据这个道理制成的,所以也叫发电机定则。
当导线中通过电流时,导线周围一定会产生磁场,如果通过导线的电流发生变动,则导线周围的磁场定会跟着相应变动,这个磁场的变动会使导线自身产生感应电动势。这种由于导线本身电流变动 而产生的电动势,叫作自感电动势。
40、凡是两个线圈靠近,一个线圈通过变化电流,另一个线圈就会产生互感吗?
要看两个线圈的相互位置而定。两个线圈互相平放靠近,电感量大,称作紧耦合;将两个线圈斜放,互感量小,叫作松耦合;两线圈彼此垂直放,由于磁力线不能被切割,没有互感作用,称为无耦合。
导体在磁场中运动会产生感应电动势,交流电是利用这个道理产生的。当线圈固定,旋转磁极的发电机,原动机带动磁极旋转时,线圈不断地切割磁力线产生感应电动势,由于外接负载形成闭合回路,就有电流流通,电流的大小和线圈在磁场中的位置有关,当线圈和磁极平行时,不切割磁力线,因此不产生电流,如果线圈与磁场垂直时,则线圈切割磁力线最多,电流就最大,这样继续旋转,线圈不断切割磁力线,电流由零到最大,再由最大到零。再旋转则切割磁力线方向开始改变,电流方向也开始转变,故此不断地循环旋转,就产生了大小和方向不断变化的交流电。
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