基本物理量和电与磁及单相交流电与三相交流电

作者:菠菜评级 发布时间:2021-01-25 03:41

  1. 电场:当两个带电物体相互靠近时,同性带电相互排斥,异性带电相互吸引。说明带电物体周围的空间存在一种特殊物质,相互作用力就是靠这种特殊物质来传递的,我们把它称为电场。电荷的多少和位置都不变化,则电场也不变化,这种电场称为静电场。

  2. 电位:一个物体带有电荷时,这物体就具有一定的电位能,我们把这电位能叫作电位。参考点点位为零

  3 。电压(电位差):电路中任意两点间的差值称为电压(电位差)。A,B两点的电压以UAB表示,UAB=VA-VB。

  1. 电流:就是电荷有规律定地向移动。电流的方向规定为正电荷移动的方向。

  通常规定:1S内通过导体横截面的电量称为电流强度,以字母I表示。若在t时间内通过导体横截面的电量是Q,则电流强度I就可以用下式表示:

  电流分交流电和直流电:直流电路中的电流、电压和电动势的大小和方向都是不随时间变化的。

  2. 电流密度:是指电流I在导体的横截面S上均匀分布时,该电流I与导体横截面S的比值,用字母J表示,即:

  导体允许通过的电流强度随导体的截面不同而不同。1mm2的铜导线、电源与电动势

  电源是将其他能量转换为电能的装置。电动势是衡量电源将其他能量转换为电能的本领大小的物理量。电动势简称为电势,单位是V(伏)。

  电荷的运动规律:①电源外部:正电荷由高电位向低电位移动。②电源内部:正电荷由低电位向高电位移动。

  1、 电阻:反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。导体对电流的阻力小,导电能力强;导体对电流的阻力大,导电能力差。

  电阻用字母R表示,单位是欧姆,简称欧,用字母Ω表示。导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的截面积成反比,同时跟导体材料的性质、环境温度很多因素有关。电阻的表达式为:

  式中:ρ——电阻率,单位是欧姆·米(Ω·m);L——导体的长度,单位是米(m); S——导体的截面积,单位是平方毫米(mm2)。

  导体的电阻越小,电导就越大,表示该导体的导电性能越好。电导的单位是1/欧姆(1/Ω),称西门子,用字母s表示。

  欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻三者之间关系的定律,它是电路的基本定律之一,应用非常广泛。

  如果加在电阻R两端电压U发生变化时,流过电阻的的电流I也随着变化,而且成正比例变化,即电压和电流的比值是一个常数,这个常数就是电路中的电阻R,写成公式为:

  在闭合回路中,电流强度与电源的电动势成正比,与电路中内阻和外阻之和成反比。这个定律称为全电路欧姆定律。

  式中:E——电源的电动势(V);R——外电路的电阻(Ω);R0——电源内电阻(Ω);I——电路中电流(A)。

  流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比,这一规律称为欧姆定律。

  两个或两个以上的电阻按头尾相接的顺序一个接一个地连接起来,使电流中有一条回路,电阻的这种连接方式称为电阻的串联。

  (1)串联电路中通过每个电阻的电流相等,是同一个电流,即I=I1=I2=I3=···=In

  (3)串联电路的等效电阻(即总电阻)等于各电阻之和,即R=R1+R2+R3+···+Rn

  两个或两个以上的电阻一端连在一起,尾端也连在一起(各个电阻的头连在一起,尾也连在一起),使每个电阻两端都承受同一电压的作用,电阻的这样连接方式称为电阻并联。

  (1)各电阻两端的电压相等,且电路两端的电压,即 U=U1=U2=U3=···=Un

  (3)电路的等效电阻(总电阻)的倒数,等于各并联电阻倒数之和,即 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+···+1/Rn

  在一个电路中既有电阻的串联,又有电阻的并联,这种连接方式称为混合连接,简称混联。

  计算混联电路时要根据电路的情况,运用串联和并联电路的知识,逐步化简,最后求出总的等效电阻,计算出总电流。

  电流经过的路径称为电路,又称回路由电源、负荷、开关和连接导线组成,如下图所示。

  开路(断路):开关s断开或电路中某处断开,电路被切断,这时电路中没有电流流过,开路又称断路。

  短路:若灯泡两端用导线直接接通,称为负载短路。若电池两端用导线直接接通,称电源短路。

  1. 电能:在直流电路中,两点间的电压为U,电路中形成的电流为I,在t时间内电流I所做的功被电阻R吸收并全部转换为热能,此时电阻元件消耗(或吸收)的电能为W,即

  2. 电功率:单位时间内消耗的电能,成为电功率,简称功率,用字母P表示,即

  人们把具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性,具有磁性的物体叫做磁体。把原来不带磁性的物体具有磁性称为磁化。磁铁两端磁性最强的区域称为磁极。小磁针转动静止时,指北的一端叫N极(指北极);指南的一端叫S极(指南极)。

  磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场,磁场的磁力用磁力线来表示。磁力线是由N极出发到S极的光滑曲线。磁极附近磁力线最密,表示这里磁场最强;在磁体中间,磁力线较疏,表示这里磁场较弱。因此可以用磁力线的多少和疏密程度来描绘磁场的强度。

  一根导体通过电流,它周围就要产生磁场,通的电流越强,周围产生的磁场亦强,反之亦弱。电流的方向改变,则磁场的方向也改变。磁场的方向可用右手定则来判断。

  1.直流电流的磁场:磁场的方向用右手螺旋定则确定。用有右手握直导体,大拇指的方向表示电流的方向,弯曲四指的指向即为磁场的方向。

  2.环形电流的磁场:一个线圈中通有电流,该线圈在周围产生磁场,通过电流越大,产生磁场越强,反之越弱。线圈圈数越多磁场越强。

  磁场的方向用右手螺旋定则判别。用右手握螺旋管,弯曲四指表示电流方向,则拇指方向便是磁场N极方向。

  通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数,称为通过该面积的磁通。用字母Ф表示。磁通的单位是Wb(韦伯),简称韦,工程上常用比韦小的单位,叫Mx麦克斯,简称麦。

  磁感应强度是表示磁场中某点磁场强弱的方向的物理量,用符号B表示。磁场中某点磁感应强度B的方向就是该点磁力线的切线方向。

  如果磁场中各处的磁感应强度相同,则这样的磁场称为均匀磁场。磁感应强度可用下式表达:

  在均匀磁场中,磁感应强度B等于单位面积的磁通量。磁感应强度有时又称磁通密度。

  磁感应强度的单位是“特斯拉”,简称“特”,用字母“T”表示。在工程上,常用较小的磁感应强度单位“高斯(Gs)”。1T=10^4Gs。

  不同的材料其导磁性能也不同。通常用导磁率(导磁系数)μ来表示该材料的导磁性能。导磁μ的单位是H/m(亨/米)。

  表征磁介质磁性能的物理量,叫做导磁率(或导磁系数)用符号 表示μ。单位:亨/米(H/m),亨(H)是电感的单位。

  磁场强度是一个矢量,长用字母H表示,其大小等于磁场中某点的磁感应强度B与媒介质导磁率μ的比值,即

  当导体相对磁场运动而切割磁力线或者线圈中磁通发生变化时,在导体或线圈中都会产生感应电动势,若导体或线圈构成闭合回路,则导体或线圈中就有电流产生,这种现象称为电磁感应。

  感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变化,即闭合线圈回路中的感应电流,它又要产生磁场,其磁场的方向总是阻碍闭合回路中原来磁通的变化。

  当感应电流产生的磁场方向确定后,用右手定则就很容易判定出感应电流的方向。

  当线圈电流变化时,由这个电流所产生的磁通量相应发生变化。根据电磁感应原理,线圈中产生感应电动势。由于感应电动势由自身电流变化产生,所以称自感电动势,即这种现象称为自感现象。

  把在电路中,电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化的电称为交流电。

  在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。但在导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反。由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。

  (2)三相发电机的结构和制造并不比单相发电机复杂多少,而且使用、维护也方便,运转时比单相发电机的振动小。

  (3)同样条件下,输送同样大的功率时,三相输电线.三相正弦交流电动势的产生

  三相交流电由三相交流发电机产生。如上图所示,三相交流发电机单相交流发电机一样,它也是由定子(磁极)和转子(电枢)组成。发电机的转子绕组有U1—U2,V1—V2,W1—W2三个,每一个绕组称为一相,各相绕组匝数相等、结构相同,它们的始端(U1、V1、W1)在空间位置上彼此相差120°。

  线电流的有效值为相电流有效值的1.73倍。各线电流在相位上比各相应的相电流滞后30°。


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