【文章內(nèi)容簡介】 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注電容本身并不消耗能量，故有功功率P=0.、電感、電容的串聯(lián)電路R、L、C的串聯(lián)電路，由于串聯(lián)電路中各元件通過的電流是相同的，所以為了分析方便，以電流為參考正弦量。設(shè) i=Im sin ωt該電流通過R、L、C以后，將在這三種元件上分別產(chǎn)生電壓：在電阻上產(chǎn)生一個(gè)與電流同相位的電壓降；在電感上產(chǎn)生的電壓超前電流90176。；在電容上產(chǎn)生的電壓滯后電流90176。.在R、L、C串聯(lián)電路中，電路的功率可用下圖所示的功率三角形來表示。S=IU Q=I(ULUC)P=IUR在交流電路中，將電壓有效值與電流有效值的乘積，稱為電路的視在功率，即S=IU。單位為伏安（VA）或千伏安（）。視在功率表示電源提供的總功率，也表示交流電源容量的大小。 電路的有功功率實(shí)際上就是電阻上消耗的功率，即, P=URI=UI cosΦ電路的無功功率是電源與負(fù)載交換的功率，即， Q=ULIUCI=(ULUC)I=UI sinΦ由此可見，有功功率等于視在功率S乘以cosΦ 。即， cosΦ=P/S CosΦS是表示設(shè)備利用率的一個(gè)系數(shù)，故稱之為功率因數(shù)。當(dāng)視在功率一定時(shí)，設(shè)備的有功功率越大，利用率越高。由功率三角形可以看出，視在功率 、有功功率和無功功率之間的關(guān)系可以用勾股定理表示，即 S2=P2+Q2 S=√P2+Q2 已知感抗XL和容抗XC在交流電路中起著相反的作用，即感抗使電壓超前電流90186。，在電感兩端并聯(lián)一只電容，使負(fù)載近似呈電阻性（電壓與電流同相位），以達(dá)到提高功率因數(shù)的目的。 見《電工作業(yè)安全技術(shù)》P47之圖140功率因數(shù)的提高 見《電工作業(yè)安全技術(shù)》P47之圖140三相交流電頻率和最大值相同而相位互差120186。的三個(gè)交流電稱之為三相交流電。安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（附頁）教 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注三相電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的先后次序叫做相序，ABC稱為正序，如任意兩相對(duì)調(diào)后則稱為負(fù)序。三相母線的相序是用顏色表示的，規(guī)定用黃色表示U相，綠色表示V相，紅色表示W(wǎng)相。見圖141三相交流電任一瞬時(shí)的代數(shù)和恒等于零。作為三相電源的發(fā)電機(jī)或三相變壓器都有三個(gè)繞組，在向負(fù)載供電時(shí)，三相繞組通常是接成星形或三角形。 見圖142三相繞組末端所聯(lián)成的公共點(diǎn)叫做電源的中性點(diǎn)，在電路中用N表示。從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做中性線。當(dāng)中性線接地時(shí)，又叫地線或零線。由三根火線和一根零線所組成的供電方式叫三相四線制，常用于低壓配電系統(tǒng)。而不引出中性線，由三根相線供電，稱為四線三線制，多用于高壓輸電。在星形連接的電源中，可獲得兩種電壓，即相電壓和線電壓。 對(duì)稱三相電源作星形連接時(shí)，線電壓是相電壓的√3倍，且線電壓超前相電壓30186。.平時(shí)所指發(fā)電機(jī)或線路的電壓都是線電壓。 見圖143當(dāng)發(fā)電機(jī)繞組接成三角形時(shí)，三個(gè)繞組構(gòu)成的回路中總電動(dòng)勢(shì)為零。因此，在該回路中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。當(dāng)一相繞組接反時(shí)，回路電動(dòng)勢(shì)將不再為零，由于發(fā)電機(jī)繞組的阻抗很小，會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能燒毀發(fā)電機(jī)繞組。電力系統(tǒng)的負(fù)載，按其對(duì)電源的要求，分為單相負(fù)載和三相負(fù)載。我們把通過各相負(fù)載的電流叫相電流，各相線中的電流叫線電流，在負(fù)載作星形連接時(shí)， I線=I相 U線=√3U相（1）對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載由于各相負(fù)載對(duì)稱，即ZU=ZV=ZW又由于三相電壓對(duì)稱，故三相電流也對(duì)稱，即 IN=IU+IV+IW=0可見對(duì)稱負(fù)載作Y連接時(shí)，中性線電流為零，所以可將中性線去掉，構(gòu)成所謂的“三相三線制”。（2）三相不對(duì)稱負(fù)載當(dāng)三相不對(duì)稱時(shí)，由于中性線的存在，負(fù)載的相電壓總等于電源的相電壓，因電壓對(duì)稱，可以保證負(fù)載正常工作。但是此時(shí)由于各相負(fù)載不同，使各相的電流不再相等，導(dǎo)致中性線中有電流流過。此時(shí)若將中性線斷開，這時(shí)雖然線電壓還是對(duì)稱的，但是負(fù)載的相電壓就不會(huì)再等于電源的相電壓了，結(jié)果使阻抗小的負(fù)載相電壓減小，阻抗大的負(fù)載相電壓增大，最終使電壓增大的這相負(fù)載燒毀?？梢娭行跃€的作用是能保證三相負(fù)載成為三個(gè)互不影響的獨(dú)立電路，使各相負(fù)載的電壓恒等于電源相電壓。因此，在三相不對(duì)稱負(fù)載系統(tǒng)中，不允許安裝熔斷器和開關(guān)。要盡量使三相負(fù)載平衡，以減少中線電流。（計(jì)算例題見《電工作業(yè)安全技術(shù)》P52）安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（附頁）教 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注在負(fù)載的三角形連接中，相電壓=線電壓，線電流=相電流的√3倍，即 U相=U線 I相=I線/√3而且線電流相位滯后相電流30186。.在三相對(duì)稱負(fù)載電路中，負(fù)載消耗的有功功率等于各相有功功率之和，則三相總功率為，即 P = 3 U相I相cosΦ在三相對(duì)稱負(fù)載電路中，不論負(fù)載作星形連接還是做三角形連接，其三相電路的功率還可用線電壓和線電流表示。即，P=√3U線I線cosΦ Q=√3U線I線sinΦ S=3U線I線注意：上式中的功率因數(shù)角Φ是指線電壓與相電流之間的相位差，而不是線電壓與線電流之間的相位差。講解計(jì)算例題 p55 晶體管與晶閘管晶體二極管也叫半導(dǎo)體二極管，它只有一個(gè)pn結(jié)，具有單相導(dǎo)電性，常用于整流、檢波，在電子電路中應(yīng)用廣泛。 見p56之表12晶體二極管的電流與電壓的關(guān)系曲線叫二極管的伏安特性曲線。（講解）：正向特性、反向特性和反向擊穿特性二極管的兩個(gè)重要參數(shù)——額定正向電流和最高反向工作電壓。額定正向電流：是指長期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。超過此值，pn結(jié)就會(huì)因溫度過高而燒毀。最高反向工作電壓：是指晶體二極管所能承受的最高反向工作電壓（指最大值），超過此值，二極管就有被擊穿的危險(xiǎn)。在使用大功率二極管時(shí)由于電流大發(fā)熱厲害，必須裝置散熱片，以降低結(jié)溫。在實(shí)際選擇管子時(shí)，管子的額定電流要比實(shí)際最大工作電流留有一定余地。晶體三極管也叫半導(dǎo)體三極管，可作為放大與振蕩元件和開關(guān)元件。它有兩個(gè)pn結(jié)，即發(fā)射結(jié)和集電結(jié)；有三個(gè)工作區(qū)，即發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)；有三個(gè)電極，即：基極b、發(fā)射極e和集電極c，其中，b極接在中間基區(qū)的半導(dǎo)體上，e極和c極分別接在兩邊的發(fā)射區(qū)和集電區(qū)上。講解：實(shí)驗(yàn)電路過程 p58圖150和表13三極管各極的電流分配關(guān)系：Ie=Ic+Ib 由于Ib數(shù)值比Ie小得多，故可認(rèn)為Ie近似等于Ic. Ie≈Ic通常把集電極電流Ic大于基極電流Ib的倍數(shù)叫做三極管的直流放大系數(shù)，用字母β表示。即β=Ic/Ib β=Δic/Δib安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（附頁）教 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注從實(shí)驗(yàn)可看出，基極電流的微小變化，會(huì)引起集電極電流較大的變化，即晶體管的基極對(duì)集電極有控制作用（或稱具有電流放大作用）。在實(shí)驗(yàn)圖中，輸入電路和輸出電路共用了發(fā)射極，簡稱共射極電路，另外還有共基極電路和共集電極電路，其中共射極電路應(yīng)用較為廣泛。下面以共射極為例介紹晶體管的主要參數(shù)。 講解（1）共射極接法輸入阻抗?。s幾百歐姆），輸出阻抗大（約幾十千歐姆），電流、電壓和功率放大倍數(shù)以及穩(wěn)定性和頻率特性較差。常用于放大電路和開關(guān)電路。（2）共集電極電路輸入阻抗大（約幾百千歐姆），輸出阻抗?。s幾十歐姆），電流放大倍數(shù)大，電壓放大倍數(shù)小于1，穩(wěn)定性與頻率特性較好，帶負(fù)載能力強(qiáng)。常用于阻抗變換電路中和放電器的輸入輸出級(jí)，也稱射極輸出器。（3）共基極電路輸入阻抗?。s幾十歐姆），輸出阻抗大（約幾百千歐姆），電流放大倍數(shù)小于1，電壓放大倍數(shù)較大，穩(wěn)定性與頻率特性較好，但需要兩個(gè)獨(dú)立的電源，一個(gè)為集電極與基極之間的電源，一個(gè)為發(fā)射極與基極之間的電源。常用于高頻放大和振蕩電路中。放大狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)和飽和狀態(tài)。整流電路就是利用整流二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮兂芍绷麟姷碾娐?。講解電路：經(jīng)過整流使電路的輸出電壓（負(fù)載RL的端電壓）UL是個(gè)單一方向的脈動(dòng)電壓，這個(gè)脈動(dòng)電壓的直流分量是此脈動(dòng)電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值。UL=*U2 式中U2是變壓器二次側(cè)電壓u2的有效值。通過負(fù)載RL的直流電流平均值為 IL=UL/RL=*UL/RL整流管所承受的反向電壓最大值 URM=√2*U2單向橋式整流電路由四個(gè)晶體二極管構(gòu)成電橋形式。橋式整流輸出直流電壓為：UL=*U2 式中U2是變壓器二次側(cè)電壓u2的有效值。通過負(fù)載RL的直流電流平均值 IL=UL/RL=*U2/RL每只二極管所承受的反向電壓最大值URM=（√2*U2）*1/2。每只二極管流過的電流為 IV=IL*1/2橋式整流電路所用變壓器利用率高，在相同直流輸出電壓時(shí)，二極管所承受的反向電壓低。缺點(diǎn)是所用元件要多2只二極管。安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（附頁）教 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注晶閘管是晶體閘流管的簡稱，原稱可控硅，是一種大功率的半導(dǎo)體器件。具有效率高、控制特性好、反應(yīng)快、壽命長、體積小、重量輕、可靠性高和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在可控整流、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)和變頻、逆變（直流變交流）等方面獲得廣泛應(yīng)用。（1）晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管內(nèi)部由四層半導(dǎo)體次疊而成，有三個(gè)pn結(jié)，外部引出三個(gè)電極，分別為陽極A、陰極K和控制極G（又稱門極）。為了散熱，大功率可控硅還附有金屬制的散熱片，更大功率的晶閘管則采用水冷。晶閘管的外形有螺栓式、平板式和小型塑封式。（2）晶閘管的工作原理 講解實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)可知：要使晶閘管導(dǎo)通，必須在A、K極間加上正向電壓，同時(shí)加以適當(dāng)?shù)恼蚩刂茦O電壓（又稱觸發(fā)電壓）。一旦晶閘管導(dǎo)通后，要使晶閘管關(guān)斷，必須采取降低陽極電壓、反接或斷開電路等措施，使正向電流小于最小維持電流。（1）額定正向平均電流：是指在規(guī)定的環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn)散熱條件和元件全導(dǎo)通的情況下，可連續(xù)通過的工頻半波電流的平均值。（2）最小維持電流：維持晶閘管導(dǎo)通所需要的最小陽極電流。（3）正向阻斷峰值電壓：是指斷開控制極后，能保證晶閘管不導(dǎo)通而允許重復(fù)加在AK間的正向峰值電壓。（4）反向峰值電壓：斷開控制極后，重復(fù)加在AK間的反向峰值電壓。（5）控制極觸發(fā)電壓和電流：是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和一定的正向電壓條件下，使晶閘管從關(guān)斷到導(dǎo)通，控制極所需要的觸發(fā)電壓和電流。講解：晶閘管單相半波整流電路。整流變壓器二次側(cè)電壓u2為正弦交流電，=α（α稱為控制角）時(shí)加上ug脈沖，則晶閘管開始導(dǎo)通，直至u2下降至0（降低至使流過晶閘管陽極的電流小于維持電流時(shí)）時(shí)才關(guān)斷。這樣負(fù)載上的電壓、電流波形如圖157中陰影部分所示，其平均值為：UL=*U2*(1+cosα/2)晶閘管在正半周導(dǎo)通的范圍β稱為導(dǎo)通角，顯然，α越大，β越小，輸出電壓也越低。晶閘管所承受的最大反向電壓為 √2*U2.選用晶閘管元件時(shí)要注意通過元件的電流和可能承受的最大反向電壓數(shù)值，并留有一定余地。安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（內(nèi)頁）授 課 章 節(jié)第二章 電工測量 教 學(xué) 目 的了解電工儀表基本知識(shí)掌握正確測量方法和安全注意事項(xiàng)重 點(diǎn) 與 難 點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)測量方法 安全注意事項(xiàng)教學(xué)難點(diǎn)電工測量儀表基本知識(shí)教 學(xué) 方 法講解法、圖例法教 學(xué) 手 段多媒體、講述教 學(xué) 過 程時(shí) 間 分 配教 學(xué) 內(nèi) 容學(xué) 時(shí)第一節(jié) 電工測量儀表基本知識(shí)和電壓與電流的測量6第二節(jié) 鉗形電流表、萬用表和兆歐表4第三節(jié) 電能的測量；直流電橋2課堂課堂討論習(xí)題課 本章練習(xí)題講解教學(xué)過程設(shè)計(jì)組織教學(xué) 導(dǎo)入 講授新課練習(xí) 小結(jié) 作業(yè)實(shí) 驗(yàn) 實(shí)操演練思考題及作業(yè)題 本章練習(xí)題講解教 后 感安陽鑫龍煤業(yè)（集團(tuán)）技工學(xué)校教案（附頁）教 學(xué) 內(nèi) 容教法提示及備注二、電工測量電工測量的基本知識(shí)電工測量，就是將被測的電量或電參數(shù)與同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定出被測量大小的過程。電工儀表按結(jié)構(gòu)和用途不同，主要分為指示儀表、比較儀表和數(shù)字儀表等三類。電工指示儀表的特點(diǎn)是能將被測電量轉(zhuǎn)換為儀表可動(dòng)部分的機(jī)械偏轉(zhuǎn)角，并通過指示器直接讀出被測量的大小，故又稱為直讀式儀表。電工指示儀表的規(guī)格品種很多，通常采用下列方法進(jìn)行分類：（1）按工作原理分類：主要有磁電系儀表、電磁式儀表、電動(dòng)系儀表和感應(yīng)系儀表。此外還有整流系儀表、鐵磁電動(dòng)系儀表等。（2）按使用方法分類：有安裝式（又稱面板式）、便攜式兩種。其中便攜式儀表是可以攜帶的儀表，其準(zhǔn)確度較高，廣泛用于電氣試驗(yàn)、精密測量及儀表檢定中。（3）按被測量的名稱分類：有電壓表、電流表、功率表、電能表、頻率表、相位表、萬用表等。（4）按準(zhǔn)確度等級(jí)分類：、、數(shù)字越小，精度越高，準(zhǔn)確度等級(jí)越高。比較儀表的特點(diǎn)是在測量過程中，通過被測量與同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果才能確定被測量的大小。比較儀表分直流比較儀表和交流比較儀表兩大類。電位差計(jì)和直流電橋?qū)儆谥绷鞅容^儀表；交流電橋?qū)儆诮涣鞅容^儀表。數(shù)字儀表的特點(diǎn)是采用數(shù)字測量技術(shù)，并以數(shù)碼的形式直接顯示出被測量的大小。 見p68之表21（1）磁電系測量機(jī)構(gòu)磁電系測量機(jī)構(gòu)是磁電系直流儀表的核心，只要在其基礎(chǔ)上配上不同的測量線路，就能組成各種不同的直流電流表和電壓表。磁電系測量機(jī)構(gòu)主要由固定的磁路系統(tǒng)和可動(dòng)的線圈兩部分組成。磁電系測量機(jī)構(gòu)中游絲的作用有兩個(gè)：一是產(chǎn)生反作用力矩；二是把被測電流導(dǎo)入和導(dǎo)出可動(dòng)線圈。（2）磁電系儀表的工作原理磁電系測量機(jī)構(gòu)是根據(jù)通電線圈在磁場中