電力行業專業知識——電氣理論篇(二)

首先,我要為我更新時間的不固定,向各位看官表示抱歉。更新時間波動大的具體原因我會在動態裡說明的。

電力行業專業知識——電氣理論篇(二)

現在迴歸正題!

經過上一篇文章的講解,我們成功地對初高中物理的電氣部分進行了複習,而今天我將為大家簡單講解電氣專業基礎知識的第二部分——電阻、電感和電容。

關於今天的知識點首先讓我們明確一下概念:用導線將負載與電源連線起來,所組成的電路叫做電路(電源若為交流電源則電路為叫交流電路,直流同理)。而在交流電路中其負載一般用電阻R、電感L和電容C這三個引數表示。

電阻R:

表示電路中消耗電能負載的引數。電路中的熱損耗,通常歸結於電阻。由於交流電存在集膚效應的影響,在交流電路中的電阻一般比在直流電阻中要大,並且頻率越高越顯著。

在電阻電路內,電流的有效值等於電壓的有效值除以電阻值。(在純電阻電路中,電壓和電流是同相位的,而且均按正弦規律變化。)

有功功率:功率等於電壓與電流的乘積。在交流電路中由於電壓和電流都是交變數,功率為時間t的函式,稱為瞬時功率p表示。其瞬時功率在一個週期內的平均值稱為平均功率或有功功率,用符號P表示。純電阻電路的有功功率等於該電路的電壓有效值與電流有效值的乘積,單位是瓦(W)或千瓦(kW)。

附:電流和電壓的有效值關係為:

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附:有功功率的計算公式為:

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小結:

電阻在電路中主要起阻礙作用,在部分裝置中常利用其透過電流後發熱的特性,來為相應物體提供提高溫度的作用。

電感L:

表示電路中具有儲存磁場能量特性負載的引數。電感在交變電流的作用下,會因電磁現象而產生感應電動勢。因此,對於透過電感的電流能夠起到推遲其變化的阻礙作用。

這一特徵在電機、變壓器等大容量用電裝置中是非常容易出現的,因為其內部結構採用了多層繞組,其本身就具有一定的電感(當然,若該裝置的繞組本身的的電阻極小,則在計算過程中我們可以將其忽略不計),而對於可忽略電阻的電路,我們可將其看作純電感電路

功率:在純電感電路中,只有電感和電源間的能量交換,而沒有能量消耗,這種電感與電源間的能量交換規模用無功功率Q表示。無功功率的單位名稱是乏(Var)或者千乏(kVar),電感產生的電流要滯後電壓90度。其值等於電壓與電流有效值的乘積。

附:電感電路的電壓有效值與電流有效值的比值如下

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(注:公式中表示電感對交流電的電抗作用,簡稱感抗,以符號XL表示,單位Ω。即)

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附:無功功率的計算公式:

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小結:

電感器在電路中主要起到濾波、振盪、延遲、陷波等作用,還有篩選訊號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等作用。

電容C:

表示電路中具有儲存電場能量特性的負載的引數。由於交變電壓的變化,電容要隨著外加電壓的變化而反覆充電、放電。因此,對電容兩端電壓起到推遲其變化的阻礙作用。(串聯電容和並聯電容的效果對於電路可是不一樣的呦)並且電容器是一個儲存電能的元件,在直流電路中,當電容器充、放電時,電路有充電、放電電流,一旦電流達到穩定狀態,電容器在電路中就相當於一個阻值無限大(只考慮電容器是理想不漏電的情況)的元件,電容電路可看作是斷路,簡化電路時可去掉它,簡化後若要求電容器所帶電量時,可在相應的位置補上。分析和計算含有電容器的直流電路時,關鍵是準確地判斷並求出電容器的兩端的電壓,

與上述電感的類似,如果將電容器接在交流電源上,就組成一電容性電路。如果電路中的電阻很小可以忽略不計時,這個電路就叫做純電容電路。

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功率:在純電容電路中,只有電容和電源間的能量交換,而沒有能量消耗,這種電容與電源間的能量交換規模用無功功率Q表示。無功功率的單位名稱時乏(Var),電容產生的電流要超前電壓90度。其值等於電壓與電流有效值的乘積

附:純電容電路電壓有效值與電流有效值的比值如下

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(注:電容對交流電的電抗作用,簡稱容抗,以符號XC表示,單位Ω,即)

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電容的功率計算公式與電感的計算公式一樣我就不再重複展示了。

小結:

電容器在電路中主要起旁路、去耦、濾波、儲能等作用。

今天的文章可能會有些枯燥,畢竟通篇都是公式、公式、公式,關鍵好多還都是一樣的,不過當我們真正深入到這個專業裡的時候我們終將:

電力行業專業知識——電氣理論篇(二)

開一個小小的玩笑,畢竟今天的文章中的內容開始複雜起來了,我想我可以試試準備一點點練習題給大家娛樂一下,歡迎各位看官將答案發布在評論區裡。

1、對於水平放置的平行板電容器,下列說法正確的是( )

A。 將兩極板的間距加大,電容將增大

B。 將兩極板平行錯開,使正對面積減小,電容將減小

C。 在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小於極板間距的陶瓷板,電容將增大

D。 在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小於極板間距的鋁板,電容將增大

2、有一個電容為30μF的電容器,街道直流電源上為它充電,此時它的電容為30μF,當它不帶電時,它的電容是()

3、透過線圈的磁通()時,線圈中就有感應電動勢的產生。