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【摘 要】通过列举电工学中的对立概念,分析其相反的、阴阳的关系,理解它们之间的对立关系,牢固掌握电工学中的重要内容。
【关键词】电工学 相反的 阴阳的 对立概念
电工学是职业院校电专业学生的一门专业的应用技术基础课程。随着工业的发展和我国社会主义现代化建设发展的需要,相关专业的学生是否能够掌握电工、电子技术方面知识的应用就显得很重要。为了能够更好地培养实践能力的知识复合型人才,让学生掌握更多的知识技能,提高就业竞争能力,本文对电工学中的对立概念做了一些探讨。电学作为经典物理学的一个分支,就其基本原理而言已经发展得相当完善,它可以用来说明宏观领域内的各种电磁现象。在学习电工学过程中,我们容易忽略其对立方面的概念。如电阻串联与并联、纯电感与纯电容、电流表与电压表、感应电流的电磁关系——增反减同、星形联接与三角形联接、变压器与电动机等等。通过它们对立关系的比较,可以牢固掌握电工学的基本知识。
一、电阻串联与并联
在串联电路与并联电路中,存在一些对立关系。如串联电路的总电阻比最大的分电阻还要大,并联电路的总电阻比最小的分电阻还要小。要得到更大的电阻可以通过串联电阻,要得到更小的电阻可以通过并联电阻。串联电路的分电流相等并等于总电流,并联电路的分电压相等并等于总电压。这里的串联电路的总电阻与并联电路的总电阻,最大与最小,还要大与还要小,更大与更小,电流与电压,串联电阻与并联电阻都存在着对立的含义。
二、 纯电感与纯电容
在交流电路中,电路的理想元件有纯电阻、纯电感和纯电容。其中纯电感和纯电容是对立的,纯电感的阻抗角是900,即电压超前电流900,纯电容的阻抗角是-900,即电压超前电流-900。纯电感的阻碍因素感抗与交流电的频率成正比,纯电容的阻碍因素容抗与交流电的频率成反比。电容的特性是隔直通交,而电感是隔交通直。这里的正900与负900,正比与反比,直与交,交与直都是对立的阴阳关系。我们的电网负载大多数是感性的,为了提高输电效率,在变电站使用了电力电容器来提高功率因数,使整个电网的输电效率得到提高。电感与电容是对立的,两者的结合得到了统一。
三、电流表与电压表
电流表和电压表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联并联、分压分流规律基础之上的。测量电流时表笔要和线路串联,测量电压时表笔要和线路并联。要扩大电流表的量程,在表内要多并联电阻,使表内内阻减小,量程越大内阻越小。要扩大电压表的量程,在表内要多串联电阻,使表内内阻增大,量程越大内阻越大。设计电流表时,为了提高测量精度,内阻越小越好。设计电压表时,为了提高测量精度,内阻越大越好。以上出现的串联与并联,分压与分流,越大与越小,增大与减小都是对立的阴阳关系。
四、感应电流的电磁关系——增反减同
楞次定律解决了感生电动势的方向问题,即感生电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。用四个字来概括就是“增反减同”,当原磁场通过闭合线圈是增加的时候,感生电流产生的磁场方向与原磁场的方向相反,当原磁场通过闭合线圈是减少的时候,感生电流产生的磁场方向与原磁场的方向相同。这里出现的增加与减少,相反与相同都是对立的阴阳关系。
五、三相负载的星形联接与三角形联接
在三相电路中,负载有星形(Y)和三角形(△)两种联接方式。在三相对称星形联接负载电路中,有大小关系是:UYP=√3UYP IL=IP 相位关系是:线电压超前与之对应的相电压300,线电流与之对应的相电流同相。在三相对称三角形联接负载电路中,有大小关系是: U△L=UL I△L=√3I△P 相位关系是:线电压与之对应的相电压同相, 线电流滞后与之对应的相电流300。以上在星形联接与三角形联接中出现的电压√3倍与电压相等,电流相等与电流√3倍,线电压超前相电压300,线电流滞后相电流300。这里出现的√3倍在电压与电流中的交换,相等在电压与电流中的交换,超前300在电压中出现,滞后300在电流中出现。所以星形联接与三角形联接中,电压与电流,超前300与滞后300是对立的阴阳关系。
六、变压器与电动机
变压器是输配电、电工测量、电子技术等方面不可缺少的电气设备。变压器能把某一数值的交变电压变换为频率相同而大小不同的交变电压,在不考虑变压器的损耗时,变压器输出的能量P2应该和变压器从电网中吸收的能量P1相等,即P1=P2 有I1U1= I2U2 I1 /I2= U2 /U1 说明电流与电压成反比。这说明在变压器中电流与电压是对立的阴阳关系。电动机是将电能转换成机械能的动力设备,在工厂和家庭应用最广泛的是异步电动机,异步电动机和变压器都是根据电磁感应原理制成的,异步电动机定子线圈与变压器初级线圈对应,异步电动机转子线圈与变压器次级线圈对应,因此,定子线圈电压与转子线圈电压之比等于转子线圈电流与定子线圈电流之比,所以电流与电压成反比。这说明在异步电动机中电流与电压是对立的阴阳关系。变压器是静止的电气设备,异步电动机是运动的电气设备。静止电气设备与运动电气设备也是对立的阴阳关系。
在电工学中除了以上介绍的对立概念以外,还有正电荷与负电荷、正极与负极、电压的正值与电压的负值、正电位与负电位、正功率与负功率、有功功率与无功功率、磁场的N极与磁场的S极、发电机与电动机、起动按钮与停止按钮、二极管的正极与二极管的负极、三极管的NPN型与三极管的PNP型等等。这些都是电工学中存在对立的关系,通过对它们的对比研究可以更加牢固地掌握这些电工学中的重要内容,为以后在工作中应用电器与修理电器打下好的基础。
参考文献:
[1]文春帆 电工与电子技术[M] .高等教育出版社,2006.6
[2]赵士滨.现代电工技术疑难解答[M].广秦科技出版社,2007.6
[3]李春茂.电工技术[M].科学技术文献出版社,2008.7
【关键词】电工学 相反的 阴阳的 对立概念
电工学是职业院校电专业学生的一门专业的应用技术基础课程。随着工业的发展和我国社会主义现代化建设发展的需要,相关专业的学生是否能够掌握电工、电子技术方面知识的应用就显得很重要。为了能够更好地培养实践能力的知识复合型人才,让学生掌握更多的知识技能,提高就业竞争能力,本文对电工学中的对立概念做了一些探讨。电学作为经典物理学的一个分支,就其基本原理而言已经发展得相当完善,它可以用来说明宏观领域内的各种电磁现象。在学习电工学过程中,我们容易忽略其对立方面的概念。如电阻串联与并联、纯电感与纯电容、电流表与电压表、感应电流的电磁关系——增反减同、星形联接与三角形联接、变压器与电动机等等。通过它们对立关系的比较,可以牢固掌握电工学的基本知识。
一、电阻串联与并联
在串联电路与并联电路中,存在一些对立关系。如串联电路的总电阻比最大的分电阻还要大,并联电路的总电阻比最小的分电阻还要小。要得到更大的电阻可以通过串联电阻,要得到更小的电阻可以通过并联电阻。串联电路的分电流相等并等于总电流,并联电路的分电压相等并等于总电压。这里的串联电路的总电阻与并联电路的总电阻,最大与最小,还要大与还要小,更大与更小,电流与电压,串联电阻与并联电阻都存在着对立的含义。
二、 纯电感与纯电容
在交流电路中,电路的理想元件有纯电阻、纯电感和纯电容。其中纯电感和纯电容是对立的,纯电感的阻抗角是900,即电压超前电流900,纯电容的阻抗角是-900,即电压超前电流-900。纯电感的阻碍因素感抗与交流电的频率成正比,纯电容的阻碍因素容抗与交流电的频率成反比。电容的特性是隔直通交,而电感是隔交通直。这里的正900与负900,正比与反比,直与交,交与直都是对立的阴阳关系。我们的电网负载大多数是感性的,为了提高输电效率,在变电站使用了电力电容器来提高功率因数,使整个电网的输电效率得到提高。电感与电容是对立的,两者的结合得到了统一。
三、电流表与电压表
电流表和电压表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联并联、分压分流规律基础之上的。测量电流时表笔要和线路串联,测量电压时表笔要和线路并联。要扩大电流表的量程,在表内要多并联电阻,使表内内阻减小,量程越大内阻越小。要扩大电压表的量程,在表内要多串联电阻,使表内内阻增大,量程越大内阻越大。设计电流表时,为了提高测量精度,内阻越小越好。设计电压表时,为了提高测量精度,内阻越大越好。以上出现的串联与并联,分压与分流,越大与越小,增大与减小都是对立的阴阳关系。
四、感应电流的电磁关系——增反减同
楞次定律解决了感生电动势的方向问题,即感生电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。用四个字来概括就是“增反减同”,当原磁场通过闭合线圈是增加的时候,感生电流产生的磁场方向与原磁场的方向相反,当原磁场通过闭合线圈是减少的时候,感生电流产生的磁场方向与原磁场的方向相同。这里出现的增加与减少,相反与相同都是对立的阴阳关系。
五、三相负载的星形联接与三角形联接
在三相电路中,负载有星形(Y)和三角形(△)两种联接方式。在三相对称星形联接负载电路中,有大小关系是:UYP=√3UYP IL=IP 相位关系是:线电压超前与之对应的相电压300,线电流与之对应的相电流同相。在三相对称三角形联接负载电路中,有大小关系是: U△L=UL I△L=√3I△P 相位关系是:线电压与之对应的相电压同相, 线电流滞后与之对应的相电流300。以上在星形联接与三角形联接中出现的电压√3倍与电压相等,电流相等与电流√3倍,线电压超前相电压300,线电流滞后相电流300。这里出现的√3倍在电压与电流中的交换,相等在电压与电流中的交换,超前300在电压中出现,滞后300在电流中出现。所以星形联接与三角形联接中,电压与电流,超前300与滞后300是对立的阴阳关系。
六、变压器与电动机
变压器是输配电、电工测量、电子技术等方面不可缺少的电气设备。变压器能把某一数值的交变电压变换为频率相同而大小不同的交变电压,在不考虑变压器的损耗时,变压器输出的能量P2应该和变压器从电网中吸收的能量P1相等,即P1=P2 有I1U1= I2U2 I1 /I2= U2 /U1 说明电流与电压成反比。这说明在变压器中电流与电压是对立的阴阳关系。电动机是将电能转换成机械能的动力设备,在工厂和家庭应用最广泛的是异步电动机,异步电动机和变压器都是根据电磁感应原理制成的,异步电动机定子线圈与变压器初级线圈对应,异步电动机转子线圈与变压器次级线圈对应,因此,定子线圈电压与转子线圈电压之比等于转子线圈电流与定子线圈电流之比,所以电流与电压成反比。这说明在异步电动机中电流与电压是对立的阴阳关系。变压器是静止的电气设备,异步电动机是运动的电气设备。静止电气设备与运动电气设备也是对立的阴阳关系。
在电工学中除了以上介绍的对立概念以外,还有正电荷与负电荷、正极与负极、电压的正值与电压的负值、正电位与负电位、正功率与负功率、有功功率与无功功率、磁场的N极与磁场的S极、发电机与电动机、起动按钮与停止按钮、二极管的正极与二极管的负极、三极管的NPN型与三极管的PNP型等等。这些都是电工学中存在对立的关系,通过对它们的对比研究可以更加牢固地掌握这些电工学中的重要内容,为以后在工作中应用电器与修理电器打下好的基础。
参考文献:
[1]文春帆 电工与电子技术[M] .高等教育出版社,2006.6
[2]赵士滨.现代电工技术疑难解答[M].广秦科技出版社,2007.6
[3]李春茂.电工技术[M].科学技术文献出版社,2008.7