《自动化仪表与过程控制》课程学习资料（工业控制系统设计标准）电工学重要公式实用手册（PDF电子书）

目录 1,电磁(1) 1.1电阻电路 1.2导体的电阻………………… 1.3直流电网络 即省省· 自非看d41中dp 1.4电池的连接方法和电流……………………………………11 I5电阻的Y→△变换和△Y变换……………………………14 I6电能和热效应………………………………………………………17 17磁力和磁场强度… 19 1.8磁矩……………………………………………………………22 1.9磁通和磁通密度……… ……24 1.10毕萨定律和圆形螺线管的磁场 甲南 .11安培环路定律…… B甲,,日B谁 ……29 1,12铁磁物质的磁性质………………………………………………33 L13磁路的欧姆定律……………………………………………36 电磁(2) 2.1作用在磁和电流之间的电憇力……………………… 39 22电磁力作功……… 甲,专 ……………12 2.3电磁感应和感应电动势………………………………………… 24感应作用和电感 .A8 2.5磁耦合的自感和互感……………………………………………50 2.6磁场中储存的磁能………………… 2.7静电力和电场强度 28电通和电通密度…………………………………*58

2.9高斯定理和电场强度……………… 59 2.10电位、电位差和电位梯度………………………"…份2 2.11.各种形状导体的静电电容………………………………”"64 2.12电容电路… ……………命“68 2.13电场中储存的静电能……………………"“71 3.电路(1) 3.1用复数式计算交流电路………………………w……74 3.2正弦波交流的基础…………………………76 3.3R-C电路……………… 哪命79 3.4阻抗的串联、并联电…………………………………83 3.5交流树络……………………………………………………“86 3.6叠加原理及戴维南定职 89 3.7单交流电路的功率……9 3.8三相交流的基础… ,…94 3.9阻抗的Y→△.△→Y变换……………………………98 4,电路(2) 4.1三相平衡电路…………………………………………………10I 42三相不平衡电路…………………………………………………106 4.3含有互感的电路………………………………………………111 44非正弦波交流………… 116 4.5暂态现象… 4.6矢量轨迹………………………"………… ……………125 4.7四端网络 …………………………………………………133 4.8对称分量法… …………………………I37 5.电测量 5.1测量误差和校正…………………………14a

52扩大仪表的测量范围…… ………………………143 5.3功率的测量………………………………………………147 5.4由电路 151 6.输电和配电 6.1配电线路的电性质…… 6.2单相三线制配电线路和均压器 6.3各种配电方式和所需要电线数量的比较………………………168 6.4拉线的强度计算………………………………………………171 6.5用电(需要)设备和供电设备的关系…………………………173 6.6用电力电容器改善功率因数 ……175 6:7輪电线路的线路常数 ……………………………180 7.发电站和变电所 7.1水力学基础 184 7.2比转数及共形式……………………………… …187 7.3水力发电 4甲+中a甲非品_:ap甲 74抽水储能发电………………………………… 75各种烩料的发热量和燃料燃烧时霑要的空气 量(燃料→>热能)………………………………… 7.6锅炉与汽轮机的关系(热能→机機能 7.7火力发电(燃料→热能→机械能→电能)…………… 194 8.电机(直流机) 8.1直流发电机的感应电动势…………… 鲁号, I97 8.2直流发电机的端电压和内部电压降… 198 8.3直流发电机的外特性和电压波动系数………… 200 8.4直流发电机的并网运行…………………………………………201 8.5直流电动机的反电动势和电流 …203

8.6直流电动机的转矩和输出…………………………………205 8.7直流电动机的转速特性………………………………………206 8.8·直流机(发电机·电动机)的率……………………………20 9.电机(变压器) 9.1变压器的感应电动势、匝数比和劢磁电流………………211 9.2变压器的简化等效电路…………………………… 212 9.3变压器的止压波动系数 9.4变压器的损耗……………………………………………………27 9.5变压器的效率 9.6变压器的三相接线和利用系数… 9.7变压器的并网运行… 98特殊变压器…………………………… 226 10.电机(感应机 10.1感应电动机的转速和转差率………………………………………230 10.2感应电动机的简化等效电路… 10.3感应电渤机的转矩特性… 233 10,4感应电动机的囿图……………………………………………235 10,5感应电动机的起动及转速调节…………………………………238 11.电机(同步电机) 11.!同步电机的感应电动势和同步转速……………………………240 11.2同步电机的输出和负战角………… …………………24I 11.3同步发电机的同步阻抗和短路比………………………………245 11.4同步发电机的电压波动系数和外部特性 ……2d7 12.电的应用(电动力和自动控制) 12.1电动力计算的基础… ……………251

122各种形式的负载所需要功率的计算公式………………………253 12.3自动挖制的制动 …………56 12.4传递要素的特性… ………257 12.5自动控制系统的方框图 甲q号,自 …260 13.电的应用(黑明和电热) 13.1电灯照明的基础 ……………263 13.2点光源的照度………………………………………26 13.3大面积光源的照度…………………………………………268 13.4发光强度和光束的浏量方法…………………………………271 13.5照明的设计………………………………………………………274 13.6白炽电灯泡的电压啭性………………………………………276 13.7热最的单位和热传导… 、“自看自 …………278 13、8加热电功率和热效率……………… .280 ·0·

1.电磁(1) 1.1电阻电路 [1]电量和电流(图1.1) 电荷的流动叫做电流。现在,假设在t秒钟内有电量为 Q[C]的电荷均匀流过某导体 的横截面,那么导体中流过电 0西O 流IA]的大小为 图1.1 另外,对于导体中的任意横截面都流过同样大小的电流。这 可称为电流的连续性。 [2]欧姆定律 在电阻R[Ω]上施加电压UV]时*,电阻R中流过电流 兀[A]为 U A 电流与电压成正比,与电阻成反比,这就是欧姆定律。 ,B表示电流流过时的困难程度,它的倒数G= -1(a叫做电导)表示电流流过时的容易程度。 3]电阻的连接(图1.2) 设R为ab间的总电阻,则 原书电压记为y按国标GB8102.5-82电压记为U一輝者

(a)串联连接 (b)并联连接 图1,2 串联连接时[图1.2(a)]为 B=B1+R2-R÷…+Rn[Q3 并联连接时图1.2(b)]为 +b+…+b[ 1R2+R3 R 《参考》两个电阻B1、R2并联连接时的总电阻B[],可 由式(1.4)得 11 R RR2 R R1 R B1+R2 [4]电流的分流[图1.2(b)2 如果在m间施加电压UV,那么各电阻上分流的电流 变为l R2-R2,3 由此得 F:l;l2;I3;… RR,.'R3R 这样,电流流过电阻的并联电路,各支路电流与所在支路 的电阻成反比,因而,由式(1.5)各攴路电流分别为 ll B1 R 1,I R Rn

既使不知道在ab间施加的电压,也可以根据已知的 输入电流分别求出I1,2,I3,…,l2 [例聽15A的电流在2分钟内均匀流过导体。求这 时通过导体的电量是多少? 解答]由式(1.1) 口;-I一片y9Fn-6nnC 1二

图1.3 图 [例题4]有一直流电路,如图1.4所示。设端电压 U[v恒定,开关S闭合时的电流是闭合前电流的2倍,电阻 T2的值应该是多少? [解答]开关闭合前的总电阻1为 R1=?千T1=I+2=3, 开关闭合时的总电阻R2为 2+3T2[9 r22十 因此,若端电压仍为恒定,只有当B2=时,开关S闭合 时的电流才变为合前电流的2倍,所以 2+3r23 21 2=0 67g 1.2导体的电阻 [1导体的电阻和电导率 如果导体的长度是[m],横截面的面积是A[m2],电阻 率是pΩm],那么导体的电阻是 R A []

电阻率P=Ht m 电导率σ=1[g1/m 百分比电导率 (I.9) %=d0 100[%J 但是,一般取20C时的值, =,p=1724×10-8g·m (1)P的单位,有时用[9·cm]或者[·mm2/m}。 P的单位用[cm表示时,其值为1724×10-6,p0的单位 用[9·mm2/m]表示时,其值为001724 (2)p0是标准钢在20°C时的电阻率。国际电工委 员会规定以标准铜的电阻为基准,那么在20°C时软的电阻 率是0.1724≈[gm2/m,硬铜的电阻率是[mm2 /m],可用来计算配电线的电阻。 2]电阻的温度换算 对应于金属导体的温度变化,导体电阻的一般情况是如 图1.5那样作线性变化,这可以由下式表示。 Rr=R4[1+a:(-4)][] (.10) cP,(恒宀 式中,R7=T[C]时的电阻值[9], R4=℃C]时的电阻值L]