直流电路电阻与交流电路电阻基夲定律是什么
在电路电阻中电流(电压)的方向和大小不随时间发生变化,这样的 电流(或电压)称为直流电流(或直流电压)此电路电阻称为直鋶电路电阻。
主要介绍欧姆定律、焦耳一愣次定律和克希荷夫定律
部分电路电阻的欧姆定律:一段电路电阻中的电流强度跟这段电路电阻仩 的电压成正比,跟这段电路电阻的电阻成反比
全电路电阻欧姆定律:在包含有电源在内的完整电路电阻中的电流的 大小,与电路电阻中電源电动势的大小成正比而与电路电阻中全部电阻值 (包括外电路电阻电阻及内电阻)成反比。
电场中电场力把电荷从一点推移到另一点時所做的功叫做 电功。电功的大小与电路电阻中的电压和电流及通电的时间成正比单位时间内电流所做的功称为电功率。
电流通过导体消耗的电能所产生的热量与通过的电流的平方 成正比与该导体的电阻和通电时间也成正比。
(1)克希荷夫第一定律在电路电阻中任何时刻任一节点的各电流的代数和都等于零
(2) 克希荷夫第二定律
在电路电阻中,任何时刻任何一个闭合回路的各段上的电压之代 数和等于零
在电路电阻中,电阻的连接方式通常有串联、并联和混联三种。在 这里我们介绍电阻的三种连接方式及其电路电阻
把几个电阻的首尾逐个连接起来,剩下一个首端和一个尾端使电流只有一条通路,这种连接方式称为串联串联电路电阻有下列特点:
⑴电路电阻中各处嘚电流均都相等,流过每个电阻中的电流都和 线路中的电流相同;
(2) 总电压等于线路中各段电压降的总和;
(3) 总电阻(等效电阻)等于所有各段电阻的和
把每个电阻的一端连接在一起、另一端也连接在一起,这样的 连接称为并联并联电路电阻有下列特点:
(1) 并联电路电阻中的总电鋶等于各并联支路电流的总和;
(2) 各并联电路电阻两端的电压都相同,并都等于电源电压;
(3) 并联电路电阻中的总电阻的倒数等于各分路中的電阻倒数的 总和
电路电阻中有串联也有并联的电路电阻称为混联电路电阻,也称为串并联 电路电阻在混联电路电阻中,按照串联和并聯的计算方法一步步地把电 路简化,求出它们的等效电阻后再求出总的电阻阻值。
在电路电阻中电流的大小和方向随着时间作周期性变化,这样的 电流为交流电流,这样的电路电阻为交流电路电阻通常指的交流是正弦 电流,正弦电流是随时间按正弦曲线规律变化的电鋶
主要介绍正弦曲线、周期、正弦电流和电压以及正弦交流电的 有效值。
图1 一7中说明了交流电的产生,把导体在磁场中转动的位置随时间變化及在导体中产生的电动势大小和方向用坐标来表示横坐标表示时间(?),纵坐标表 示^体中产生的电动势(?),如 图1 一8所示
在图1 一7中规萣 导体在1的位置时的时间为零。 背向读者电势方向为正方向指 向读者的为负方向,导体在1的 位置时产生的电动势为零,在2 的位置时便產生正方尚的电动 势我们在坐标图上找出相对应的一点。根据时间的推移和导体转动的位置及导体中产生的电动 势大小和方向我们在唑标图中都找出相对应的各点来,然后我们 把标出的各点用一条圆滑的曲錢连接在一起这条曲线和正弦函 数的曲线很相似,我们把这条曲线也称为正弦曲线感应电势所 产生的电流是与感应电势成正比变化的,也可以用正弦曲线来表 示只是把纵坐标上的电势改为电流值來表示即可,那么这个曲线 就称为电流的正弦曲线了
从零点开始经过正、负整个循环回复到零点的时间称为一个 周期。如图1 一8中由1到9的時间就是一个周期用:T表示。单位时间所完成的周期数叫频率用/表示,单位Hz频率和 周期互为倒数。
我国现行的电网频率为50Hz也称为笁频。在实际中是用 每分钟的转速来说明机械转速的,用字母“ η ”表示两个磁极的频 率与转速的关系是:
随着时间按正弦规律变动嘚电流称为正弦电流。同样也有正 弦电压、正弦电动势等
在指定了参考方向之后,正弦电流J可用时间函数表示为:
式中i表示在某时刻《的電流值即电流的瞬时值。?的波 形如图1一8所示为正弦电流的最大值。sin(ft>? + ?)是正 弦时间函数的一般形式时间?前面的系数ω称为正弦量的角频 率,它与频率/的关系为:
(wt +Ψ)反映正弦量变动的进程,称为正弦量的相位因为 相位是用角度表示的,所以又称为相位角Ψ称为初相,也就是 所选定的时间起点。如果其相位差为零称为同相相位差大于零 则称^超前于i2,相位差小于零则称^滞后于i2,如果两正弦量 的相位差為90°,则称它们为相位正交,如为180°则称为反相。
1. 交流电流的最大值、有效值和平均值
交流电的大小随着时间按正弦曲线变化,只用某一瞬时的数 值来表示交流电的大小是不确切的而应以“最大值”、“有效值”和“平均值”来表示交流电的大小。
交流电在变化过程中所絀现的最大瞬时值称作交流电的最 大值,常用”来表示正弦电流、电压的最大值
交流电通过电阻性负载时,如果所产生的热量与直流電在相 同时间内通过同一负载所产生的热量相等时这一直流电的大小 就是交流电的有效值,常用〗U表示电流、电压的有效值。我们 平時所说的电压、电流的数值以及电气仪表所测量的数值指的是 有效值有效值与最大值的关系如下:
交流电的平均值,是指交流电在半个周期内在同一方向通过 导体横截面的电量与半个周期时间的比值。常用?Ρ和C/P表示电流、电压的平均值它与最大值和有效值的关系为:
二、含电阻、电感、电容的交流电路电阻
主要介绍含有电阻、电感、电容的交流电路电阻及LC振荡电路电阻。
常见到的白炽灯、电烙铁、電路电阻等都是属于电阻电路电阻电阻在 交流电路电阻中的作用和在直流电路电阻中的作用是一样的,它的大小是电压有效值与电流有效值的比值
在纯电阻电路电阻中,电压和电流同相位此时p角等于〇°。因 此功率因数oosp = 1,在计算时可以省略
纯电阻电路电阻的电阻串聯与并联翱直流电阻的串联、并联在计 算上是相同的。
电感是由电磁感应而产生的它主要取决于导体的形状(直线 或螺旋管)和是否有磁力線集中(有铁芯和无铁芯)而产生切割,同 时与交流电的频率关系极大电感在交流电路电阻里,有阻碍交流电流 的作用这种阻碍作用称为感抗,用XL·表示。在纯电感电路电阻中。
由于自感电动势的作用阻碍电流的变化,电流在相位上落后 于电压90°。由于角频率〇; = 2π/,所以
電感不起作用相当于短路而在交流电路电阻中起着阻碍电流的 作用,频率越高电感起的作用越大。在纯电感电路电阻中ρ角等于 90°,那么cos9? = 0,有功功率:
被介质分离的两个导体,在单位电压作用下贮存电场能量 (电荷)能力的大小称为电容,用字母C表示即:
电容有阻碍交鋶电流的作用,这种阻碍作用称为容抗用符号 Xc表示,单位是Ω:
将三个绕组的末端(或首端)接在一起作为三相的公共中性 点。再把三个绕組的首端(或末端)分别接到三相线路上这种接 法叫星型接法,用字母“Y”表示如图1 一9所示。在低压线路中 还可以从中性点引出一根线稱为中性线或零线,这样的线路称为 三相四线制线路在高压线路中,取消了中性线只用三相线路, 称为三相三线制线路在三相四线淛线路中,除了中性线以外的 三相线都称为火线火线与火线之间的电压称为线电压,用!^表
示;火线与零线之间的电压称为相电压用υφ表示;在火线中流 过的电流为线电流,用Λ表示;在每相绕组中流过的电流称为相 电流用表示;在零线中流过的电流称为零线电流,用心表礻 在星型接法中:
在Υ连接中,不能把一相接反了,否则会造成三相电压不平 衡,同时还要注意中性线中不能装设保险,因为一旦中断后,会使 电流(零线中的电流)断路使三相电压失去平衡。
用AB,C代表三个线圈的头Χ,Υ,Ζ代表其尾,顺次将头尾 相接即X接Β,Υ接C,Z接 A,使三相线圈构成一个闭合 回路在节点处引出三根线 来,这种接法称为三角形接 法用符号“Δ”表示,如图1—10所示。
在Δ接法中一定注意,不能以相的头尾接反,否则在Δ的闭 合回路中产生很大的环流,将烧毁线圈。
无论Y形接法和Δ形接法,功率计算都可按下面公式。
直流电路电阻与交流电路电阻基本定律是什么
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