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电子电工选修课论文

第一篇：电子电工选修课论文电子电工电子电工是理论和应用相结合的一门学科，作为一名文科生，学习电工基础不仅弥补了高中大学未接触到的物理专业知识，也对生活中的电源电路有了初步了解。一、电源的带负载能力生活中，电路的基本构成部件有电源、输电线、升降变压器和负载，而电源一般都带有内阻，当电流通过电路时内阻自身会消耗一部分电压，此时外部电路的电压小于电源两端电压。电源电压称为电动势，而外部电路电压称为端电压。电源的带负载能力是指负载改变时，电路端电压的改变大小。端电压改变越小，则该电源带负载能力越强。一个电路中，设电动势为E，电源内阻为R0，负载为R，流经电流为I，则负载端电压U=IR。I=（），R0越小，R变化时，I改变越少。当R0远远小于R时，可将R0忽略不计，即R改变时，I~E/R，则U~E，也就是端电压约等于电源电压，电源电压不变，因此无论负载如何改变，端电压受到的影响很小，也就是带负载能力强。由此可知，电源带负载能力与电源内阻有关。在一般的电路中，电源内阻值都小于负载电阻值，在这种情况下，内阻越小，带负载能力越大。二、电感电容电感是电子电路或装置的属性之一，指的是：当电流改变时，因电磁感应而产生抵抗电流改变的电动势。电路中的任何电流通过，都会产生磁场，磁场的磁通量又反作用于电路上。电感是一种储能元件，不消耗电压。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化。磁力线变化来源于外加交变电源的变化，所以电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电流变大时，电感会产生于电源电动势相抵抗的电压，促使电流变小。电流变小时，又会产生与电源电动势方向相同的电压，促使电流变大。总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈产生电磁感应，并再次作用于电路。当电流的变化频率较低时，流通状态较稳定，电感周围磁通量变化小，因此电感的抵抗也小。而当电流的变化频率较高时，电感就会发挥其作用，阻碍电流变化。电容与电感的作用相反。电容器接通直流电源时，仅仅在刚接通的短暂时间内发生充电过程，只在这一短暂过程电流流过电容器。此后由于直流电源电压恒定不变，电容器两端电压也恒定不变，没有电位差,因此电容器中不会有电流流过，相当于电容器把直流电流隔断。所以电容器可以起到隔直流的作用。电容器接在交流电路中，由于交流电电压的大小和方向随时间不断变化，致使电容器进行反复充放电，电路中相应不断出现交流电流，因此，交流电流能通过电容器，即通交流。这里所指的交流电流是电容器反复充放电所形成的电流，并非电荷直接通过电容器中的介质。三、功率因数在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。一般用电器在电流通过的时候会消耗一定的电能来转化为其他形式的能，而所消耗的电能包含两部分，一部分为用电器实际使用到的（有功），一部分为用电器使用过程中在其他方面消耗了（无功）。而功率因素就是有功占总功（有功＋无功）的百分比，也就是对电源利用程度的衡量。功率因素越大，电功的有效使用率就越高。功率因数过低，电力系统和用电企业的设备不能被充分利用。因为电力系统内的发电机和变压器等设备，在正常情况下，不允许长期超过额定电压和额定电流运行。所以当电压和电流都已达到额定值时，功率因数低便造成设备有功功率的输出较少。同样容量的设备，功率因数越低，其输出的有功功率就越少。同时，当功率因数降低，线路电流增大时，势必造成线路中电压降增大，这将导致线路末端的电压降低。若要满足末端用户电压要求，则线路始端的电压就要升高，从而会使整个线路的供电质量降低。因而，提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。提高功率因数的方法主要分为两大类，一是提高自然因数的方法，一是人工补偿法。提高自然因数的方法有：①合理选择异步电机；②避免电力变压器轻载运行；③合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况；④在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机等。人工补偿法主要是在感性负载上并联电容器。在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90º，而纯电容的电流则超前于电压90º，电容中的电流与电感中的电流相差180º，能相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性的，因此总电流将滞后电压一个角度，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流