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文档简介

1、本学期授课计划周次教学内容课时12课题一43课题二44课题三45课题四46课题五478910课题六411课题七412131415课题八416课题九417课题十418课题十一419课题十二420课题十三421复 习422考 试23总课时56课题 一A:直流电路概念(一)教学课时:2学时教学目的:1.掌握电路的基本物理量;2.掌握欧姆定律和焦耳定律;3.理解电路的三种工作状态。重点与难点:1、电路的基本物理量; 2、掌握欧姆定律和焦耳定律。教学方法和手段:多媒体教学内容:一、 导入新课从目前社会就业环境我院机电一体化专业07级学生好的就业现状机电一体化专业概况电工学课程在专业中的地位电工基础+机床

2、电气控制+PLC电工基础直流电路+正弦交流电路+磁路与变压器+电动机二、 新课(一) 电路及电路的三种工作状态电路定义及电路组成:1、电路图2、电路的三种工作状态(1)通路 电源与负载接成的回路(2)断路 电源与负载与负载未接成闭合电路。(3)短路 电源未经负载而直接由导线(导体)构成通路。 (二)电流1、电流的形成2、电流的方向3、电流的大小3、电流的测量(三)电流密度(四)电压1、定义:2、电压单位:伏特( V ), 1V 10 3 mV 10 6 V , 1kV 10 3 V 3、电压方向:规定把电位降低的方向作为电压的实际方向。电压的方向不变为直流电压 ,方向和大小都变化为交流电压 。

3、假设的电压方向称为电压的参考方向。 4 、标定:“ + ”高电位端、“”低电位端,当 U 0 时参考方向与实际方向一致,当 U 举例:1.已知E=16V,R1=4 , R2=3 , R3=1 , R4=5 ,求各点电位及电压UAB和电压UAF ? 2.如图所示电路,已知E1=20V, E2=30V, R1= R3=R4=5, R2=10 ,求a、b、c三点电位。(二)电路中两点间电压的计算计算电路中任意两点间电压的方法通常有两种。第一种是由电位求电压。第二种是分段法。举例; 如图所示电路,已知E1=6V, E2=16V, E3=14 V, 求a、b两点间的电压。(三)焦耳定律(四)电功 电功的

4、单位是焦耳,用字母J表示。(五)电功率三、 小结本次课主要通过计算来讲电位、两点间电压、电功率,并对焦耳定律、电功等内容做了介绍。要注意电位与电压的区别及联系。四、 作业额定值为220V100W的灯泡和220V25W的灯泡,哪只灯泡中的灯丝电阻较大?哪只灯泡中的灯丝较粗?课题二B:电阻的串联与并联教学课时:2学时教学目的:1.掌握串联电路、并联电路应用;2.理解串联电路、并联电路概念及其特点。重点与难点:串联电路应用、并联电路应用。教学方法和手段:多媒体教学内容;一、 复习及导入上一次课主要讲了电位、两点间电压、电功率,并对焦耳定律、电功等内容做了介绍。这次课来讲串联电路、并联电路的概念、特点

5、及其应用。二、 新课(一) 电阻的串联(二)串联电路特点1.电路中流过每个电阻的电流都相等;2.电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和,即:3.电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和,即4.电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比,即称为分压比。(三)串联电路的应用(四)电阻的并联(五)电阻并联的特点1.电路中各电阻两端的电压相等,即2.电路中的总电流等于各电阻中的电流之和,即3.电路的等效电阻(即总电阻)的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,即4.在电阻并联电路中,各支路分配的电流与支路的电 阻值成反比,即(六)并联电路的应用三、小结本次课主要介绍了串联电路的概念、特点、应用,并联电路的

6、概念、特点、应用。对概念应进行理解,特点应掌握,应用主要通过习题练习等加深映象,达到掌握。四、作业已知E=220V,R1=25,R2=55,R3=30。求:(1)开关S打开时电路中的电流及各电阻上的电压;(2)开关S合上后,各电压是增大还是减小,为什么?课题三A:混联电流、电压源与电流源教学课时:2学时教学目的:1.掌握混联电路的简化方法;2.理解电压源、电流源;3.掌握电压源与电流源间的等效变换。重点与难点:混联电路,电压源与电流源间的等效变换教学方法和手段:多媒体教学内容;一、 复习及导入上次课主要介绍了串联电路的概念、特点、应用,并联电路的概念、特点、应用。由于生活中所用电路不可能是单纯

7、的串联电路或单纯并联电路,很多时候是既有串联又有并联即混联电路。二、 新课(一)混联电路电路中电阻元件既有串联又有并联的连接方式,称为混联。1、电阻的混联2、混联电路的画法 首先,在原电路图中,给每个连接点标注一个字母其次,按顺序将各字母沿水平方向排列,待求端的字母置于始末两端。最后,将各电阻依次填入相应的字母之间。注意:同一导线相连的各连接点只能用同一字母。(二)、电压源1.用一个恒定电动势E与内阻r串联表示的电源称为电压源。2.端电压U与输出电流I之间有如下关系3.如果内阻r=0时,那么,不管负载变动时输出电流I 如何变化,电源始终输出恒定的电压E,把内阻r=0的电压源称为理想电压源。理想

8、电压源的输出电压不随负载R变化,也不受输出电流的影响。4.当n个电压源串联时,可以合并为一个等效电压源。等效电压源的内阻等于各串联电压源内阻之和,即:等效电压源的电动势等于各个电压源电动势的代数和,即:(三)、电流源1.用一个恒定电流Is与内阻r并联表示的电源称为电流源。2.电流源的端电压U与输出电流I的关系为理想电流源的端电压与负载电阻R的大小有关,即:4.当n个电流源并联时,可以合并为一个等效电流源。等效电流源的电流Is等于各个电流源的电流的代数和,即等效电流源内阻的倒数等于各并联电流源内阻的倒数之和,即(四)、实际电压源与电流源的等效变换1电压源与电流源的等效变换条件:电压源与电流源内阻

9、相等,而且电流源的恒定电流Is等于电压源的短路电流E/r,如图所示。2.两种电源等效变换时,应注意以下几点:在变换过程中,电压源的电动势E的方向和电流源的电流Is的方向必须保持一致,即电压源的正极与电流源输出电流的一端相对应。 等效变换仅仅是对外电路而言,对于电源内部并不等效。 理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。三、 小结本次课讲了混联电路的简化方法,电压源、电流源、电压源与电流源间的等效变换。由于这部分难点较多,主要通过看书做题来加深理解。四、作业教材P23 第1-18题课题三B:基尔霍夫定律教学课时:2学时教学目的:1.理解并掌握节点电流定理;2.理解并掌握回路电压定理;重点与难

10、点:回路电压定理教学方法和手段:多媒体+实验教学内容;一、复习及导入上次课讲了混联电路的简化方法,电压源、电流源、电压源与电流源间的等效变换。在电路计算中如只学校串联电路、并联电路、混联电路、电压源与电流源还不够,对于复杂的电路不好分析。我们从这次课来学习相关定理。二、新课(一)、名词解释支路:由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路。 (bafe,be,bcde)在同一支路内,流过所有元件的电流相等。节点:三条或三条以上支路的连接点叫做节点(b点,e点)。回路:电路中任意一个闭合路径称为回路。(abefa,bcdeb,abcdefa)网孔:内部不含支路的回路称为网孔。(abefa,bcd

11、eb)(二)、基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律也称为节点电流定律(简称KCL)。或电路中任意一个节点上,流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和,即基尔霍夫第一定律可推广应用于任意假定的封闭面。流进封闭面的电流等于从封闭面流出的电流。(三)、基尔霍夫第二定律第二定律也称为回路电压定律(简称KVL)。对于电路中的任一回路,沿该回路绕行方向的各段电压的代数和等于零,其表达式为第二定律也可叙述为:在任一闭合回路中,各个电阻上电压的代数和等于各个电动势的代数和,即1.假设各支路电流的参考方向和回路的绕行方向。2.将回路中全部电阻上的电压IR写在等式的一边,若通过电阻的电流方向与绕行方向一致,则该电阻

12、上的电压取正,反之取负。 3.将回路中全部电动势E写在等式另一边,若电动势的方向(由负极指向正极)与绕行方向一致,则该电动势取正,反之取负。三、小结 本次课主要介绍了基尔霍夫第一定律即节点电流定律以及基霍夫第二定律即回路电压定律。本定理的学习对后面学习支路电流法、叠加原理、戴维南定理有很大帮助。四、 作业教材:P24页:1-19题 P25页:1-24题 1-25题课题四A:支路电流法 教学课时:2学时教学目的:理解并掌握支路电流法的应用;重点与难点:支路电流法教学方法和手段:多媒体教学内容;一、复习及导入上次课主要介绍了基尔霍夫第一定律即节点电流定律以及基霍夫第二定律即回路电压定律。这部分内容

13、对我们学习今天的支路电流法有很大帮助。二、新课所谓支路电流法,就是以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出方程式,联立求解各支路电流的方法。解题步骤: 1.确定电路中节点n个,支路m条。2.假设出各支路电流方向和回路绕向。3.由“基尔霍夫第一定律”列出节点电流方程。(n-1)个4.由“基尔霍夫第二定律”列出回路电压方程。m-(n-1)个应用举例在上图中,已知直流发电机的电动势E1=7V,内阻r1=0.2 ,蓄电池组的电动势E2=6.2V,内阻r2=0.2 。负载电阻R3=3.2 。求各支路电流和负载的端电压。解:按照支支路电流法解题步骤列出方程。 电流I1 、I3为正值,说明电流实际方向与假

14、设方向相同;I2为负值,说明电流实际方向与假设方向相反。三、 小结本次课主要是在对基尔霍夫定律复习的基础上来讲解支路电流法。在学习时也一定要把握这一点。四、作业教材:P25第1-25题课题四B:电路中电位计算教学课时:2学时教学目的:理解并掌握电路中电位计算方法。重点与难点:电位计算教学方法和手段:多媒体+实验教学内容;一、复习及导入上次课主要学习在基尔霍夫定律复习的基础上来讲解支路电流法。我们在第一次课讲过电压、电位,对于复杂电路中电位与电压有什么关系,如何计算呢? 二、新课电路中某点的电位,就是从该点出发,沿任选的一条路径“走”到参考点所经过的全部电压的代数和。举例已知E=16V,R1=4

15、 , R2=3 , R3=1 , R4=5 ,求各点电位及电压UAB和电压UAF ?举例已知E1=20V, E2=30V, R1= R3=R4=5, R2=10 ,求a、b、c三点电位。计算电路中任意两点间电压的方法通常是由电位求电压。三、小结 本次课主要通过例题的方式来学习电路各点电位的计算,并通过电位计算来求电压。即两点电位等于两个点的电势差。四、 作业教材25页第1-26题课题五A:叠加原理教学课时:2学时教学目的:理解并掌握叠加原理。重点与难点:电流方向教学方法和手段:多媒体+实验教学内容;一、复习及导入上次课主要通过例题的方式来学习电路各点电位的计算,并通过电位计算来求电压。即两点电

16、位等于两个点的电势差。对于复杂电路特别是两个或两个以上电源在电路中来求支路电压或电流时,可以采用叠加原理。二、新课其内容是:在线性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。在使用叠加原理时应当注意:当某独立电源单独作用时,其他独立电源应当除去。即对于电压源来说,令其电源电压为零,相当于“短路”,而实际电压源的内阻仍应保留在电路中;对电流源来说,令其电源电流为零,相当于“开路”,而实际电流源的内阻仍应保留在电路中。应用举例已知直流发电机的电动势E1=7V,内阻r1=0.2 ,蓄电池组的电动势E2=6.2V,内阻r2=0.2 。负载电阻R3

17、=3.2 。试用叠加原理求各支路电流和负载的端电压。解:1)将原电路图等效成各个独立源单独作用的分电路图。2)在各分电路图中标出各支路电流或电压的参考方向,既可以与原电路图中的参考方向一致,也可以不同,方向的选取以求解方便为准则。3)求E1单独作用时的各支路电流和负载两端的电压。4)求E2单独作用时的各支路电流和负载两端的电压。5)将每一支路的电流或电压分别进行叠加。凡是与原电路中假定的电流(或电压)方向相同的为正,反之为负。运用叠加原理只能计算电路中电压或电流,不能用于计算功率。三、 小结本次课主要讲解了叠加原理,需要注意的是在将复杂电路分解开计算遇到电压源应该短路,电流源应开路。对于分电路

18、中的方向选好后就不应更改。四、 作业教材第26页 1-27题课题五B:戴维南定理教学课时:2学时教学目的:理解并掌握戴维南原理。重点与难点:求开路电压U0 教学方法和手段:多媒体+实验教学内容;一、复习及导入上次课主要讲解了叠加原理,需要注意的是在将复杂电路分解开计算遇到电压源应该短路,电流源应开路,分电路中的方向选好后就不应更改。对于需要求某一条支路电流,也可以选择本节讲的戴维南定理。二、新课戴维南定理指出:任何一个含源二端线性网络对于外电路而言都可以用一个等效电源(一个理想电压源E和内阻r串联)来代替,这个等效电源的电动势E等于该网络的开路电压U0,内阻r等于该网络内所有电源不作用,仅保留

19、其内阻时,网络两端的输入电阻(等效电阻)Ri。用戴维南定理求支路电流的步骤1)把电路分为待求支路和含源二端网络两部分。 2)断开待求支路,求出含源二端网络开路电压U0,即为等效电源的电动势E。3)将网络内各电源置零(即将电压源短路,电流源开路),仅保留电源内阻,求出网络两端的输入电阻Ri,即为等效电源的内阻r。4) 画出含源二端网络的等效电路,然后接入待求支路,则待求支路的电流为 举例在图中,已知E1=7V, R1=0.2 , E2=6.2V, R2=0.2 ,负载电阻R3=3.2 。求R3支路电流。三、 小结本次主要讲解了戴维南定理,需要注意求解步骤,1将待求路分解出来;2 U 0;3求等效

20、电阻R,4求I。四、 作业教材:P25第1-29题。课题六A:正弦量三要素教学课时:2学时教学目的:理解并掌握正弦交流电的瞬时值、有效值、最大值的概念和计算方法。重点与难点:相位差教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入第一章主要讲的是直流电路,这一章开始学习交流电。交流电具有以下优点: 1可以改变电压,便于输送、分配和使用。2、结构简单,成本低,使用维护方便。 3、可将交流电变换成所需的直流电。二、新课(一)交流电如果电流或电压的大小和方向都随时间改变,称交流电。其变化为周期性重复,则称为周期性交流电流或电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正

21、弦规律变化,由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的,这样的电路称为正弦交流电路。 (二)、瞬时值和最大值最大的瞬时值称为最大值,也称为幅值或峰值。交流电在某一时刻的值称为在这一时刻交流电的瞬时值。交流电动势、电压和电流的瞬时值分别用小写字母e、u、i表示。交流电动势、电压和电流的最大值分别用Em、Um和Im表示。我们把交流电完成一次周期性变化所需的时间称为交流电的周期,用符号T表示,单位是s 。(三) 交流电的周期(四) 交流电的频率交流电在1s内完成周期性变化的次数称为交流电的频率,用符号f表示,单位是Hz ,简称赫。(五)、相位与初相位我们把 t 时刻线圈平面与中性面的夹角( t+ )叫

22、做该正弦交流电的相位或相角。 t= 0 时的相位,叫做初相位,简称初相。交流电的三要素频率、最大值、初相是确定一个交流电变化情况的三个重要数值,通常称为交流电的三要素。 (六)相位差两个同频率交流电的相位之差叫做相位差。相位差我们可确定两个交流电的相位关系,有超前、滞后、同相、反相、正交。(七)有效值 若一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。交流电动势、电压和电流的有效值分别用大写字母E、U和I表示。有效值等于最大值乘以0.707,与其频率及相位无关。最大的瞬时值称为最大值,也称为幅值或峰值。交流电动势、电

23、压和电流的瞬时值分别用小写字母e、u、i表示。交流电动势、电压和电流的最大值分别用Em、Um和Im表示。三、小结本次课主要介绍了正弦交流电的瞬时值、有效值、最大值几频率、周期、角频率等,为后面的学习打下基础。四、作业教材53页第2-7、2-8课题六B:正弦量的相量表示教学课时:2学时教学目的:1.理解复数代数式、三角式、指数式、极坐标式;2. 掌握四种形式的相互转换及四则运算。 重点与难点:复数乘除运算教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上一次课学习正弦量的三要素,正弦交流电用三角函数表达式及波形图表示很直观,但不便于算,为了简化交流电路的计算,常用相量表示正弦量。二、新课(一)复数

24、表示形式1.代数式:式中:2. 三角式将a=rcos b=rsin代入代数式得3.指数式欧拉公式:将欧拉公式代入三角式得所以4.极坐标式(二)复数的四则运算 1. 复数的加减法复数的加减用复数的代数式进行,其实部与实部相加(减),虚部与虚部相加(减)。2. 复数的乘除法复数的乘除运算用复数的指数式或极坐标式进行,两复数相乘,模相乘,辐角相加;两复数相除,模相除,辐角相减。三、小结本次课主要介绍了复数的四种表示方法,并讲了复数四种形式间相互转化方法,还讲了复数的加减乘除运算。四、作业 教材: 53页第2-9题课题七A:单一参数正弦交流电路(一)教学课时:2学时教学目的:1.理解电压与电流的相位、

25、大小、相量关系;2.掌握瞬时功率、平均功率的计算。重点与难点:相量关系教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上一次课学习正弦量的三要素,正弦交流电用三角函数表达式及波形图表示很直观,但不便于算,为了简化交流电路的计算,常用相量表示正弦量。二、新课交流电路中,如果电阻作用较突出,其他参数的影响可以忽略不计,这种电路就叫做纯电阻电路。(一)电流与电压的关系相位关系因为u,i初相位相等,所以电阻元件上电压与电流同相位。大小关系即电阻元件上正弦量的有效值和最大值都满足欧姆定律。相量关系u、i同相位。(二)电路的功率1.瞬时功率在交流电路中,电路元件在某一瞬间吸收或放出的功率称为瞬时功率。瞬时功

26、率是指电压瞬时值和电流瞬时值的乘积,用p表示。p=UI-UIcos2t瞬时功率p的变化频率是电源频率的两倍。瞬时功率总是为正值(或者为零),即 p0,表明电阻总是在消耗功率(为零的瞬时除外)。2. 平均功率(也叫有功功率) 瞬时功率时刻在变化,不便于计算。通常取瞬时功率在一个周期内的平均值来表示交流电功率的大小,称为平均功率。用P表示。UR和I是有效值。三、小结本节主要讲了纯电阻电路相位、大小、相量关系。并讲了瞬时功率与平均功率的算法及区别。四、作业教材54页第2-20题课题七B:单一参数正弦交流电路(二)教学课时:2学时教学目的:理解纯电感电路、电容电路电压电流关系,掌握瞬时功率、有功功率、

27、无功功率的计算;重点与难点:有功功率与无功功率教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上一次课学习正弦量的三要素,正弦交流电用三角函数表达式及波形图表示很直观,但不便于算,为了简化交流电路的计算,常用相量表示正弦量。二、新课(一)纯电感电路1、电压与电流关系交流电路中,如果只用电感线圈作负载,而且线圈的电阻和分布电容可忽略不计,这种电路就叫做纯电感电路。相位关系电压在相位上超前电流90。大小关系电流与电压的最大值及有效值之间也符合欧姆定律。2、电路的功率瞬时功率p=ULIsin2t有功功率(即平均功率) P=0无功功率(二)纯电容正弦交流电路1、电压与电流关系相位关系大小关系相量关系2、

28、电路的功率1. 瞬时功率p=ICUsin2tp为正弦波,频率为ui 的2倍;在一个周期内,C吸收的电能等于它释放的电场能。2.有功功率(即平均功率) P=03.无功功率三、小结本节主要讲了纯电感电路及纯电容电路中电压与电流关系、瞬时功率、有功功率、无功功率。四、作业教材:p54第2-21课题八A:RL串联正弦交流电路教学课时:2学时教学目的:1)理解电阻与电感串联后的阻抗、电压、功率三角形;2)掌握RL串联后的有功、无功、视在功率、功率因素的计算。重点与难点: 阻抗、电压、功率三角形教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课主要讲了纯电感电路及纯电容电路中电压与电流关系、瞬时功率、有

29、功功率、无功功率。此次课主要讲电阻与电感串联后相关内容。二、新课(一)电压的关系总电压为总电压超前总电流夹角为(二)电路的功率和功率因数1. 有功功率整个电路消耗的有功功率等于电阻消耗的有功功率。2.无功功率3.视在功率的总电流与总电压有效值的乘积,S,单位为VA和kVA。4.功率因数(三)三角形(同除以I)阻抗三角形电压三角形 (同乘以I)功率三角形三、小结本次课需要主要电压、阻抗、功率三角形的推导,还需注意电阻元件电压与电流同相位,电感元件电压超前电流90度。RL串联时的有功功率为电阻元件的有功功率,无功功率为电感元件的无功功率。四、作业 教材:p54第2-22课题八B:RC串联正弦交流电

30、路教学课时:2学时教学目的:1)理解电阻与电容串联后的阻抗、电压、功率三角形;2)掌握RC串联后的有功、无功、视在功率、功率因素的计算。重点与难点: 阻抗、电压、功率三角形教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课主要讲解了RL串联电路,需要主要电压、阻抗、功率三角形的推导,还需注意对于电阻元件电压与电流同相位,对于电感元件电压超前电流90度。RL串联时的有功功率为电阻元件的有功功率,无功功率为电感元件的无功功率。本次课主要讲RC串联电路相关内容。二、新课(一)电流与电压的关系 电阻两端的电压为电容器两端的电压为总电压的有效值为总电流超前总电压角度为(二)功率和功率因素1. 有功功率

31、整个电路消耗的有功功率等于电阻消耗的有功功率。2.无功功率3.视在功率4.功率因数(三)三角形(同除以I)阻抗三角形电压三角形 (同乘以I)功率三角形三、小结 本次课需要主要电压、阻抗、功率三角形的推导,还需注意电阻元件电压与电流同相位,电容元件电压滞后电流90度。RC联时的有功功率为电阻元件的有功功率,无功功率为电感元件的无功功率。四、作业教材:p54第2-23题课题九A:RLC串联正弦交流电路教学课时:2学时教学目的:1)理解RLC串联后的阻抗、电压、功率三角形;2)了解三种电流;3)掌握RLC串联后的有功、无功、视在功率、功率因素的计算。重点与难点: 阻抗、电压、功率三角形教学方法和手段

32、:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课需要主要电压、阻抗、功率三角形的推导,还需注意电阻元件电压与电流同相位,电容元件电压滞后电流90度。RC联时的有功功率为电阻元件的有功功率,无功功率为电感元件的无功功率。二、新课(一)电压与电流的关系电路中电流电阻两端电压电感两端电压电容两端电压得总电压式中 称为电抗, 称为复阻抗。总电压超前电流(二)三种电路感性电路容性电路谐振电路(三)功率瞬时功率有功功率(即电阻消耗的功率) 无功功率(它是电感与电容的无功功率之差)视在功率三 小结 本次课主要讲解了RLC串联正弦交流电路中电压与电流的关系,三种电路即感性电路、容性电路、谐振电路,瞬时功率、有功功率、无

33、功功率、视在功率的计算。 四 作业教材:p54第2-24题课题九B:RL串联再与C并联的电路教学课时:2学时教学目的: 1)理解并掌握电压与电流的关系;2)理解电路的三种性质。重点与难点: 电压与电流的关系教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课主要讲解了RLC串联正弦交流电路中电压与电流的关系,三种电路即感性电路、容性电路、谐振电路,瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率的计算。 二、新课(一)电压与电流间关系设在电路两端加一正弦电压u 则 RL支路C支路得总电流:总电流滞后电压的夹角(二)电路的三种性质1.感性 时,总电压超前总电流, 为正值,电路呈感性2.容性当 时,总电压滞

34、后总电流, 为负值,电路呈容性。3.谐振当 时, ,总电压和总电流同相位,电路呈阻性。三 小结本次课主要介绍了RL串联再与C并联电路的电压与电流间关系及电路的三种性质,其中电压与电流关系是难点,这一部分内容的学习对后面学习提高功率因数有很大帮助。四 作业教材:p54第2-25题课题十A:串联谐振电路及功率因数的提高教学课时:2学时教学目的: 1)理解并掌握串联谐振电路;2)掌握提高功率因素的方法及相关计算。重点与难点: 功率因数计算教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课主要介绍了RL串联再与C并联电路的电压与电流间关系及电路的三种性质,其中电压与电流关系是难点,这一部分内容的学习

35、对后面学习提高功率因数有很大帮助。 二、新课(一)谐振条件与谐振频率电路发生谐振的条件是:从上式可得到谐振频率的表达式:(二)串联谐振的特点1.串联谐振时,电路阻抗最小,且呈纯阻性。2.电路中的电流最大,并与电压同相,谐振电流为3.电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端的电压相等,相位相反,且为总电压的Q倍。其中Q被称为品质因数。(三)串联谐振的应用供电系统中不允许电路发生谐振,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事故等。(四) 功率因数的提高纯电阻电路R-L-C串联电路纯电感电路或纯电容电路电动机 空载电动机 满载 日光灯 (R-L串联电路) 1提高功率因数的意义

36、:可以减少线路电能损耗和电压降。充分利用电源设备,改善供电质量。 2提高功率因数的方法:给感性负载并联电容,其补偿电容为三 小结本次课主要介绍了RLC串联谐振电路发生谐振的条件及谐振时的特点,以及提高功率因素的方法及如何计算该并联多大的电容。四 作业 教材:第55页 2-29题课题十B:三相电源绕组的连接教学课时:2学时教学目的: 1)理解并三相交流电动势的产生过程;2)掌握三相电源绕组的星形连接及三角形连接。重点与难点: 三相交流电动势的产生教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上次课主要介绍了RLC串联谐振电路发生谐振的条件及谐振时的特点,以及提高功率因素的方法及如何计算该并联多大

37、的电容 二、新课(一)三相正弦交流电动势的产生最大值相等、频率相同、相位互差120的三个正弦电动势称为对称三相电动势。三相交流电出现正幅值(或相应零值)的顺序称为相序。正(顺)序:U-V-W-U负(逆)序: W -V - U - W (二)三相电源绕组的连接1.三相电源绕组的星形联结将三相发电机绕组的末端连在一起,始端分别引出输出线,这种连接称为星形联结,用Y表示。从始端引出的三根线称为相线或端线,俗称火线。末端接成的一点称为中性点,简称中点,用N表示。从中性点引出的输电线称为中性线,简称中线。工程上,U、V、W三根相线分别用黄、绿、红颜色来区分。线电压:端线与端线之间的电压 (UV、VW、W

38、U间电压)。相电压:端线与中线之间的电压(U、V、W分别与N间电压)。线电压与相电压的数量关系为线电压在相位上比相应的相电压超前30。2.三相电源绕组的三角形联结将三相电源内每相绕组的末端和另一组绕组的始端依次相连的连接方式,称为三角形联结,用表示。线电压就是相电压,即 若三相电动势为对称三相正弦电动势,则三角形闭合回路的总电动势等于零,即三相变压器绕组有时采用三角形联结,但要求在连接前必须检查三相绕组的对称性及接线顺序。见教材61页。三、小结本次课主要讲了三相交流电的产生,三相电源绕组的星形连接及三角形连接,星形连接及三角形连接也是后面三相负载的连接方法。四、作业 教材74页3-4课题十一A

39、:三相负载的连接教学课时:2学时教学目的: 理解并掌握三相负载的星形连接和三角形连接。重点与难点: 三角形连接教学方法和手段:多媒体+实验教学内容:一、复习及导入上次课主要讲了三相交流电的产生,三相电源绕组的星形连接及三角形连接,星形连接及三角形连接也是这次课要讲的三相负载连接方法。二、新课(一)三相负载的星形联结将三相负载分别接在三相电源的相线和中线之间的接法称为三相负载的星形联结(Y),如图所示。1.每相负载两端的电压称为负载的相电压,流过每相负载的电流称为负载的相电流。2.流过相线的电流称为线电流,相线与相线间的电压称为线电压。如果忽略输电线上的电压损失,负载端的相电压就等于电源的相电压

40、;负载端的线电压就等于电源的线电压。因此,三相负载星形联结时,得到如下结论 线电压的相位仍超前对应的相电压30。相电流与线电流相等,即 (二)三相负载的三角形联结把三相负载分别接在三相电源的每两根端线之间,就称为三相负载的三角形联结() 。三角形联结的电压、电流参考方向如图所示。1)在三角形联结连接中,由于各相负载是接在两根相线之间,因此,负载的相电压就是线电压,即 2)线电流与相电流的数量关系为3)线电流的相位总是滞后与之对应的相电流30。三相负载接到三相电源中,应做形还是Y形联结,应根据三相负载的额定电压而定。例:我国低压供电的线电压为380V,当三相感应电动机电磁绕组的额定电压为380V

41、时,就应选用三角形联结;当电磁绕组的额定电压为220V,就应选用星形联结。三、小结 本次课主要讲了三相负载的星形连接与三角形连接。需要掌握的有星形及三角形连接时线电压与相电压间的关系,线电流与相电流的关系就可以了。四、作业 教材:第74页3-5课题十一B:对称负载星形联结及三角形的分析与计算教学课时:2学时教学目的: 掌握对称负载星形联结及三角形的分析与计算重点与难点: 求相电流教学方法和手段:多媒体+实验教学内容:一、复习及导入上次课主要讲了三相负载的星形连接与三角形连接。要掌握的有星形及三角形连接时线电压与相电压间的关系,线电流与相电流的关系。二、新课(一)对称负载星形联结的分析与计算在对

42、称的三相电路中,各相负载的数值和性质是相同的,它们在对称三相电压作用下,产生的三相电流也一定是对称的,即每相负载的电流大小相等,相位互差120,其相量图如图所示。例题:已知加在星形联结的三相异步电动机上的对称电源线电压为380V。若每相的电阻为6 ,感抗为8 。求此时流入电动机每相绕组的电流及各线电流。解:(二)对称负载三角形联结的分析与计算负载三角形联结时,若三相负载对称,则各相的电流也是对称的,各相电流的数值均相同。根据欧姆定律知,它们的大小都等于各相的电压除以各相的阻抗,即各相负载电压与该相电流之间的相位差为 将上例中电动机三相绕组改为三角形联结后,接入电源,其他条件不变。试求相电流、线

43、电流的大小及相电压与相电流之间的相位差。通过计算可以得出:结论:负载接成三角形的相电流是接成星形时相电流的 倍;负载接成三角形时的线电流是接成星形时线电流的3倍。三、小结本次课主要讲了对称负载星形联结的分析与计算及对称负载三角形联结的分析与计算,在计算中可以先求出每相上的阻抗,再找出每相上的电压,就可以求出每相上的电流,其他就容易计算了。四、作业 教材 74页3-6课题十二A:三相电路的功率教学课时:2学时教学目的: 掌握对称负载星形联结及三角形的分析与计算重点与难点: 求相电流教学方法和手段:多媒体+实验教学内容:一、复习及导入上次课主要讲了对称负载星形联结的分析与计算及对称负载三角形联结的

44、分析与计算,在计算中可以先求出每相上的阻抗,再找出每相上的电压,就可以求出每相上的电流。二、新课(一)三相四线制星形联结不对称电路的分析中线的作用在不对称星形连接负载的三相电路中,安装一根阻抗很小的中线,从而保证三相负载相电压接近于对称,使三相负载能够正常工作,此时中线电流不为零。为了防止中线断开,在中线上不允许装设开关和熔丝,而且中线连接要可靠,并具有一定的机械强度。(一)三相电路的功率1.对于Y形联结,相电流等于线电流,而相电压等于倍的线电压,则2.对于形联结,相电压等于线电压,而相电流等于倍的线电流,则由此可见,负载对称时,不论何种接法,求总功率的公式都是相同的 即:同理,我们可得到对称

45、三相负载无功功率和视在功率的表达式举例:工业上用的电阻炉常常利用改变电阻丝的接法来控制功率大小,达到调节炉内温度的目的。有一台三相电阻炉,每相电阻为R5.78 ,试求(1)在380V线电压下,接成形和Y形时,各从电网取用的功率;(2)在220V电压下,接成形时所消耗的功率。通过计算可以得出如下结论:第一,在线电压不变时,负载接成形连接时的功率为接成Y形时的功率的3倍。第二,只要每相负载所承受的相电压相等,那么不管负载接成形还是Y形,负载所消耗的功率均相等。三、小结本次课主要讲了三相四线制星形联结不对称电路中线的作用及安装时的注意事项,还讲了三相电路功率的计算。四、作业教材:第74页3-8课题十

46、二B:安全用电知识教学课时:2学时教学目的: 理解并掌握工作接地、保护接地和保护接零;了解节约用电的途径;掌握人工呼吸的方法。重点与难点: 工作接地、保护接地和保护接零教学方法和手段:多媒体教学内容:一、复习及导入上本次课主要讲了三相四线制星形联结不对称电路中线的作用及安装时的注意事项,还讲了三相电路功率的计算。二、新课(一)电流对人体的作用 人体触电可分两种情况:一种是雷击和高压触电,将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其它难以恢复的永久性伤害。另一种是低压触电,轻的有针刺痛感或出现痉挛、血压升高、心律不齐以致昏迷等暂时性的功能失常,重的可引起呼吸停止、心跳骤停、心室。对于容易触电的

47、场所应采用36V或更低的安全电压。在潮湿,有导电灰尘,有腐蚀性气体的情况下,则应选用24V、12V,甚至是6V的供电电压。 (二)几种触电方式1单相触电 单相触电这是常见的触电方式。人体的某一部分接触带电体的同时,另一部分又与大地或中性线相接,电流从带电体流经人体到大地2两相触电 体的不同部分同时接触两相电源时造成的触电。 3跨步电压触电 雷电流入地或电力线(特别是高压线)断散到地时,电流通过导线接地点流入大地散发到四周的土壤中,以导线触地点为中心,构成电位分布区域,越接近中心,地面电位也越高。的脚流进,从接触低电位的脚流出,从而形成触电。此时人应该将双脚并在一起或用单脚跳出危险区。 4接触电

48、压触电5感应电压触电 6剩余电荷触电 (三) 接地与接零1. 工作接地 电力系统由于运行和安全的需要,常将中性点接地,这种接地方式称为工作接地。 2. 保护接零 保护接零就是将电气设备的金属外壳接到零线(或称中性线)上,宜用于中性点接地的低压系统中。 3. 保护接地 对1000V以下的电力系统其保护接地电阻不得超过4。在电源中性点不接地的低压供电系统中,电气设备均需采用保护接地。 (四)触电急救常识 略 (五) 节约用电常识 略(六)人工呼吸 通过视频讲解。三、小结 人体触电有电击和电伤两类: 电击电伤。触电方式有:单相触电;两相触电;跨步电压触电;接触电压触电;感应电压触电;剩余电荷触电。通常采用的保护措施有:工作接地、保护接地和保护接零三种。节约用电途径有:加强电能管理,建立管理机构和制度;实行计

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