為提高參加2013年注冊電氣工程師考試的考生的復習效率,有針對性的進行各科目的復習,本文將主要針對電氣工程師考試科目《專業(yè)基礎》相關知識點進行詳細的講解,希望對您參加本次考試有所幫助,并在此預祝您金榜題名!
1. 渦流是怎樣產(chǎn)生的?有何利弊?
答:置于變化磁場中的導電物體內(nèi)部將產(chǎn)生感應電流,以反抗磁通的變化,這種電流以磁通的軸線為中心呈渦旋形態(tài),故稱渦流。
在電機中和變壓器中,由于渦流存在,將使鐵芯產(chǎn)生熱損耗,同時,使磁場減弱,造成電氣設備效率降低,容量不能充分利用,所以,多數(shù)交流電氣設備的鐵芯,都是用0.35或0.5毫米厚的硅鋼片迭成,渦流在硅鋼片間不能穿過,從而減少渦流的損耗。
渦流的熱效應也有有利一面,如可以利用它制成感應爐冶煉金屬,可制成磁電式、感應式電工儀表,還有電度表中的阻尼器,也是利用磁場對渦流的力效應制成的。
2. 什么是趨表效應?趨表效應可否利用?
答:當直流電流通過導線時,電流在導線截面分布是均勻的,導線通過交流電流時,電流在導線截面的分布是不均勻的,中心處電流密度小,而靠近表面電流密度大,這種交流電流通過導線時趨于表面的現(xiàn)象叫趨表效應,也叫集膚效應。來源:中大網(wǎng)校的美女編輯們
考慮到交流電的趨表效應,為了有效地節(jié)約有色金屬和便于散熱,發(fā)電廠的大電流母線常用空心的槽形或菱形截面母線。高壓輸配電線路中,利用鋼芯鋁線代替鋁絞線,這樣既節(jié)約了鋁導線,又增加了導線的機械強度。
趨表效應可以利用,如對金屬進行表面淬火,對待處理的金屬放在空心導線繞成的線圈中,線圈中通過高頻電流,金屬中就產(chǎn)生趨于表面的渦流,使金屬表面溫度急劇升高,達到表面淬火的目的。
3. 什么是正弦交流電?為什么普遍采用正弦交流電?
答:正弦交流電是指電路中的電流、電壓及電勢的大小都隨著時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化,這種大小和方向都隨時間做周期性變化的電流稱交變電流,簡稱交流。
交流電可以通過變壓器變換電壓,在遠距離輸電時,通過升高電壓可以減少線路損耗。而當使用時又可以通過降壓變壓器把高壓變?yōu)榈蛪?,這既有利安全,又能降低對設備的絕緣要求。此外,交流電動機與直流電動機比較,則具有構造簡單,造價低廉,維護簡便等優(yōu)點。在有些地方需要使用直流電,交流電又可通過整流設備將交流電變換為直流電,所以交流電目前獲得了廣泛地應用。
4. 什么是交流電的周期、頻率和角頻率?
答:交流電在變化過程中,它的瞬時值經(jīng)過一次循環(huán)又變化到原來瞬時值所需要的時間,即交流電變化一個循環(huán)所需的時間,稱為交流電的周期。
周期用符號T表示,單位為秒。周期越長交流電變化越慢,周期愈短,表明愈快。
交流電每秒種周期性變化的次數(shù)叫頻率。用字母F表示,它的單位是周/秒,或者赫茲,用符號Hz表示。它的單位有赫茲,千赫、兆赫。
角頻率與頻率的區(qū)別在于它不用每秒鐘變化的周數(shù)來表示交流電變化的快慢,而是用每秒種所變化的電氣角度來表示。交流電變化一周其電角變化為360,360等于2π弧度,所以角頻率與同期及頻率的關系為。
5. 什么是交流電的相位,初相角和相位差?
答:交流電動勢的波形是按正弦曲線變化的,其數(shù)學表達式為:e=EmSinωt。
上式表明在計時開始瞬間導體位于水平面時的情況。如果計時開始時導體不在水平面上,而是與中性面相差一個角,那么在t=0時,線圈中產(chǎn)生的感應電勢為E=Emsinψ。
若轉(zhuǎn)子以ω角度旋轉(zhuǎn),經(jīng)過時間t后,轉(zhuǎn)過ωt角度,此時線圈與中性面的夾角為:(ωt+ψ)
上式為正弦電勢的一般表達式,也稱作瞬時值表達式。
在一臺發(fā)電機中,常有幾個線圈,由于線圈在磁場中的位置不同,因此它們的初相就不同,但是它們的頻率是相同的。另外,在同一電路中,電壓與電流的頻率相同,但往往初相也是不同的,通常將兩個同頻率正弦量相位之差叫相位差。
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