2018版高中物理 第4章 遠距離輸電 4.1 三相交變電流學案 魯科版選修3-2.docx
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第1講三相交變電流目標定位1.了解三相交流發(fā)電機的構造,了解三相交變電流的產生及特點.2.知道三相交變電源與負載的連接方式,線電壓與相電壓的關系.3.了解三相交變電流在生產、生活中的廣泛應用1三相交流發(fā)電機三相交流發(fā)電機的主要組成部分是電樞線圈和磁極三相交流發(fā)電機可分為旋轉磁極式和旋轉電樞式兩類2三相交變電流的產生三個相同的線圈固定在一個鐵芯上,線圈平面互成120角,鐵芯勻速轉動,即三個線圈在磁場里切割磁感線運動,就產生三相交變電流三個交變電動勢的最大值和周期都相同,但是它們達到最大值(或零值)的時刻不同,依次落后周期,三個線圈中產生的感應電動勢都按正弦規(guī)律做周期性變化3電源與負載的連接方式(1)在三相四線制中,如果三相負載完全相同,則通過中線的電流為零,此時可以取消中線,三相四線制就變成了三相三線制(2)在低壓三相電源的星形接法中,負載的線電壓是380_V,相電壓是220_V,線電壓與相電壓之間的關系是U線U相.一、三相交變電流的產生及特點1三相交流發(fā)電機的構造特點三相交流發(fā)電機內裝有三個完全相同的線圈,三個線圈平面互成120角放置在同一磁場中小功率發(fā)電機可以采用旋轉電樞式,大功率發(fā)電機可采用旋轉磁極式2三相交變電流的產生以旋轉磁極式發(fā)電機為例,當轉子磁場勻速轉動時,等效于定子線圈做切割磁感線運動,由于定子的三個線圈相同,三個線圈平面在空間互成120角,故能產生三相交變電流3三相電流的異同(1)相同量最大值、有效值;周期(2)不同量:相位及達到最大值(或零值)的時刻4瞬時值表達式三個繞組(AX、BY、CZ)中產生的感應電動勢可用函數分別表示為eAEmsint,eBEmsin,eCEmsin.5et圖象三相交變電流的et圖象如圖1所示圖1例1下列關于三相交流發(fā)電機的說法正確的是()A三相交流發(fā)電機與單相交流發(fā)電機一樣,主要組成部分是電樞線圈和磁極B三相交流發(fā)電機可分為旋轉磁極式和旋轉電樞式兩類C三相交流發(fā)電機發(fā)出三相交變電流,但只能使用其中一相交變電流D三相交流發(fā)電機也可以當作三個單相交流發(fā)電機,分別單獨向外傳送三組單相交變電流答案ABD解析由三相交流發(fā)電機的原理和分類可知選項A、B正確,三相交流發(fā)電機能同時產生三相獨立的交變電流,每一相交變電流均可單獨使用,選項C錯誤,D正確二、電源與負載的連接方式發(fā)電機和三相負載都有兩種連接方式:星形連接和三角形連接1發(fā)電機的連接(1)星形連接是從三個線圈始端A、B、C各引出一根導線叫相線(照明電路中叫火線),三個線圈末端X、Y、Z連接在一起,引出一根導線叫做中性線(照明電路叫零線)每個線圈兩端的電壓叫相電壓,兩根相線之間的電壓叫線電壓,U線U相,如圖2所示我國照明電路中U相220V,U線380V.(2)三角形接法是把三個線圈的始端和末端依次接連,如圖3所示的三角形接法中U相U線圖2圖32三相交流電中三相負載的連接方式(1)如圖4所示的連接方式叫做三相負載的星形連接(2)如圖5所示的連接方式叫做三相負載的三角形連接圖4圖5例2如圖6所示電路,下列判斷正確的是()圖6A(甲)圖是星形接法B(乙)圖是星形接法C(丙)圖是三角形接法D(丁)圖是三角形接法答案BD解析由題圖可判斷(甲)、(丁)是三角形接法,(乙)、(丙)是星形接法判斷三相交變電流中電源或負載的連接方式,四線制一定是星形接法;三線制負載一定要相同,可能是星形接法,也可能是三角形接法;星形接法一定有一公共端,三角形接法一定是首尾相接針對訓練如圖7為三相四線制供電線路,L1、L2和L3是完全相同的三盞燈,都正常發(fā)光,那么()圖7A若OO斷路,則三燈熄滅B若OO斷路,則三燈仍正常發(fā)光C若OO和AA同時斷路,則L2、L3將變暗D若OO斷路、燈L1短路,則L2、L3將燒壞答案BCD解析由于三相負載相同,因此即使OO斷路,三燈也能正常發(fā)光,A錯,B對;對于選項C,加在L2、L3上的電壓均為190 V,因此燈將變暗,C對;對于選項D,加在L2、L3上的電壓均為380 V,因此燈將燒壞,D對三相交變電流的產生及特點1比較三相交流發(fā)電機的三個線圈輸出的三相交流電壓,下列說法正確的是()A最大值,周期及達到最大值的時刻相同B最大值,周期均相同,達到最大值時刻相差C最大值,周期均相同,達到最大值時刻相差D最大值,周期及達到最大值的時刻均不相同答案C2如圖8所示,將三相對稱負載以星形(Y)方式接入對稱三相四線制電源,若將中線斷開,則()圖8A三相負載仍能正常工作B三相負載中的電流均為零C有的負載端電壓過高,有的負載端電壓過低D兩相負載正常工作,另一相負載不能正常工作電源與負載的連接方式3在三相交變電路中,下列說法正確的是()A相電壓和線電壓一定相等B在三相電源為星形接法中,相電壓為380V,線電壓為220VC在三相電源為三角形接法中,線電壓為380V,相電壓為220VD額定電壓為380V的按三角形接法連接的電動機,用相電壓為220V的星形接法連接的發(fā)電機供電,電動機仍可以正常工作答案D4有關三相交變電流,下列說法正確的是()A線電壓等于相電壓的倍B在三相四線制供電線路中,線電壓是相電壓的倍C家用單相用電器可接入三相四線制電路中的任意兩條導線之間D三只標有“220V,100W”的燈泡按星形連接接入線電壓為380V的三相四線制電路時,中性線可省去答案D- 配套講稿:
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