电流

2024-12-24

电流（精选15篇）

1.电流篇一

物理教案－实验：用电流表测电流

教学目标

知识目标：

1．学习正确使用电流表.2．研究串联和并联电路中电流的特点.能力目标：

1．通过实验培养学生的动手操作能力.2．通过对实验数据的分析，及对串并联电路中电流规律的总结，培养学生分析概括归纳能力.情感目标：

在教学过程中应注意培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想，对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风.教学建议

教材分析

本节实验旨在使学生学会正确使用电流表，培养学生连接电路的技能和更具体的认识串、并联电路，并通过实验使学生自己总结出串、并联电路的电流特点，从而更好的认识这一规律.从教材安排上看，这是一个探索性实验.“用电流表测电流”的实验是学生第一次遇到的定量的电学实验，在本实验中，学生要完成从组成电路到读取数据的各种技能，对学生的技能要求比较明显，并且要正确对待和分析实验数据，这有利于培养学生实事求是的态度和客观分析的方法.教法建议

1）为提高课堂实验效果，要做好实验准备工作，预先对各实验小组的器材做一次检查，并准备一些备用器材，使教师不至于忙于排除器材的故障，而影响对学生的指导作用

2）这是学生第一次做电学实验，要提出严格要求.逐步使学生养成严肃认真的实验作风和按操作规程做实验的习惯.3）在学生动手实验之前，教室要进行一次本实验的示范操作，以减少学生实验的盲目性.并且示范要按实验步骤进行，应注意把有关知识、技能、非智力因素交叉融合在一起，穿插在各个有关的实验步骤中讲解，以求通过示范，达到清晰实验思路、规范式样操作、培养良好习惯等目的.4）本节课的任务很重，具有一定的难度，实验前，必须首先掌握如下几方面的内容：首先是串、并联电路的区别；其次是电流表的使用规则，并明确电路元件的特性和作用.另外可让学生预习实验内容，了解本实验是一个探索性实验，明确探索的目的是什么.5)实验课应尽可能的让学生多支配实验时间，教师讲解要简介明了.教学设计方案

实验目的：练习使用电流表测电路中的电流；

研究串、并联电路中的电流关系.实验器材（每一实验小组）：

电源，一只电流表，两个小灯泡（附灯座），一个开关，导线若干条.教学过程：

一、复习电流表使用

1）连接形式

2）量程和分度值

3）读数

二、教师讲解示范

1）连接电路时，一定要把开关打开.使用电源绝对不允许用导线直接跟电源两极相连，以防短路.2）连线的先后次序.应根据电路图按照一定的顺序连接（一般从电源正极出发），防止漏接或错接.让学生从开始做电学实验就养成这种接线的良好习惯.3）接线的技能

4）了解实验室用的是什么种类的电源，分清电源的正、负极.5）电流表先接大量程，实验中合理换用量程.连接电流表时，让电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，6）连线完毕，对照电路图，按接线的思路顺序检查一遍电路，再闭合开关.7）对没有把握的电路，用试触（瞬时碰接）的方法，试探接通电路.一般提倡用这种方法.8）如果发生故障应立即断开电路，然后从电源的一个极出发，逐段检查原因.9）做好实验纪录.读数要客观，要实事求是.10）实验结束后，整理好实验器材使其恢复原状.三、学生对实验提出疑问，并核查本组实验器材

四、学生实验

实验步骤

数据记录

数据分析并得出结论

（以上均参考参考教材）

五、实验结果交流

六、完成实验报告（可作为作业）

探究活动

【课题】扩展实验：研究混联电路中干路电流和各支路电流的关系

【组织】小组

【流程】

设计实验电路

设计记录表格

数据分析得出结论，并于串、并两电路中电流关系进行比较.

2.电流篇二

关键词：电力,电容,测量系统

1 估算法测量系统的电容电流:

1.1 架空电力线路

1) 中性点非有效接地系统对地电容电流近似计算公式为:

无避雷线时:IX1.1×2.7 Ue××L 10-3× (A)

有避雷线时:IX1.1×3.3 Ue××L 10-3× (A)

式中Ue—额定线电压 (kV)

L—线路长度 (km)

2) 、系数, 因水泥杆, 铁塔线路增10%。

说明: (1) 一般实测表明, 夏季比冬季电容电流值大10%左右。

1.2 电力电缆线路

三芯电缆线路在同样电压下, 每公里的电容电流约为架空线的25倍, 单芯电缆线路则达50倍。对油浸纸电力电缆近似公式如下:

6kV系统:

10kV系统:

其中:S—电缆截面积 (mm2)

Ue—额定线电压 (kV)

2 中性点外加电容法

中性点外加电容测量系统的容性电流, 是在系统无补偿的情况下, 在系统中性点, 对地接入一个适当容量的电容器, 测量前后中性点的不对称电压和位移电压, 通过计算公式间接得到系统单相接地容性电流值, 其测量原理图如下图所示。根据系统电容电流的形成原因, 我们采用在系统中性点处外加电容Cad, 视中性点电压Uo为一个恒压源, 则所加电容Cad和系统总电容Cx串联, 测量Cad两端电压Un及中性点电压Uo (不加电容) , 不难得出计算公式:

有时, 还会遇到系统三相很对称, 这时, 中性点不对称电压和位移电压很低, 无法准确测量和计算, 需考虑在某一相上添加偏移电容。人为地加大中性点电压, 便于测试, 计算时, 电容值再减去偏置电容量, 如下式:

有时, 还会遇到系统三相很对称, 这时, 中性点不对称电压和位移电压很低, 无法准确测量和计算, 需考虑在某一相上添加偏移电容。人为地加大中性点电压, 便于测试, 计算时, 电容值再减去偏置电容量, 如下式:C×U

由上述计算式知:Cx与系统频率无关, 中性点高次谐波电压不会影响测量过程及结果, 中性点外加电容法是现场常用地较简捷地一种方法。

3 母线外挂电容法

母线外挂电容法测量系统对地电容电流, 是在系统无补偿的情况下, 在系统的某一相线上对地接入一个适当容量的电容器, 根据相电压的变化值, 通过公式计算间接得到电流值, 其原理图如下图所示:

Ua:挂电容后相电压

U0:挂电容前相电压

4 仪器测量接地电容电流法

在系统的PT二次辅助线圈注入小电流的变频测量信号, 采用高性能A/D采样回路和数字信号处理器, 对注入的测量信号进行计算分析, 可直接读出被测系统的对地电容电流值。为了使测量数据准确, 测量时应拆除待测系统中的消协装置。测量接线示意图如下:

参考文献

[1]孙凌云.小电流接地系统单相接地故障选线和测距的研究2008.

3.电流篇三

复杂局域网尤其是经消弧线圈接地的电网，在接地情况下，如何准确及时选出故障线路对于配电自动化的实现有着重要的意义。因此，对小电流接地系统单相接地故障的研究具有及其重大的意义。而利用故障参数法就是直接利用接地故障引起的电气量的变化特点来实现接地选线。根据所选定的检测量的不同，又有利用稳态故障信息和暂态故障信息之分。并对零序电流补偿法、零序电流群体比幅法、零序电流比相法、零序电流群体比幅比相法、零序电流有功分量法、残流增量法、零序导纳法、能量法、首半波法、基于小波变换的暂态零序电流选线法等方法的大致介绍及优缺点的分析，并对现有选线系统中所遇到的问题提出了解决办法。

一、基于零序电流比值变化的小电流接地选线方法的分析阐述

在中性点非直接接地系统中，若其中一条出线发生单相接地故障，全系统都会出现零序电压，在这个零序电压的作用下，系统中会出现零序电流。对于非故障线而言，零序电流就是该线路的零序电容电流，方向为母线流向电路；对于故障线路而言，在中性点不接地系统中（图1 中开关K断开），故障线路中的零序电流为非故障线路零序电流总和，方向为线路流向母线，由此可知道故障线路和非故障线路的零序电流方向是相反的。在中性点经消弧线圈接地的系统中（图1 中开关K 闭合），故障线路中的零序电流为非故障线零序电流与消弧线圈中的电感电流之和，方向为母线流向线路。

图1 单相接地故障系统的零序网络图

1. 理论情况的算法分析

（1）中性点不接地系统

①非故障线路之间的对地零序电流比值

非故障线路中的零序电流就是该线路的对地电容电流。若一个三条线路的系统中线路3的A 相接地。非故障线路Ⅰ、Ⅱ中的对地零序电流为：

，（1）

式中： U0 为系统出现的零序电压； C0 i为出线Ⅰ、Ⅱ的零序电容；ω为零序电流、电压的角频率。由此可见，在中性点不接地系统中两条线路的零序电流的比值为

（2）

由此可知线路1和线路2的零序电流比值应该是等于两条线路的电容的比值。且由于在故障的时候线路1的零序电流和线路2的零序电流都是由母线流向线路，所以线路1和线路2的零序电流的比值应该是一个正值。由此可以推出任何两条非故障线路的零序电流的比值应该是一个与两条线路电容比相等的正的数值。

②非故障线路和故障线路之间的零序电流比值

故障线路中，由于线路3是故障线路，零序电压在该线路中产生，零序电流由线路流向母线，与非故障线路的零序电流流向相反，数值等于非故障线路的对地零序电流之和。则非故障线路1和故障线路3的对地零序电流比值为：

（3）

由式子（3）可见，线路1和线路3的对地零序电流的比值是一个绝对值小于1的负数数值。所以可以知道非故障线路和故障线路的比值是一个绝对值小于1的负数，符号和数值上都区别于任何非故障线路的对地零序电流的比值。且由式子（3）比值可以根据绝对值和1的比较，绝对值大于1证明故障线路在分子，绝对值小于1说明故障线路在分子。

（2）中性点经消弧线圈接地系统

①非故障线路之间零序电流比值

非故障线路中零序电流和不接消弧线圈的时候一致，所以上述结论任然适应。即线路的零序电流比值等于两条非故障的线路的对地电容的比值。

②故障线路中零序电流和非故障线路的零序电流比值

此处任然拿三条线路的情况来推断：线路3的A相发生单相接地故障则可以知道

故障线路线路3的零序电流为：

（4）

则在故障的时候非故障线路1和故障线路3的零序电流的比值为：

（5）

由上面的式子可以知道，当过补偿的时候电感数值越大故障相和非故障相的零序电流比值越大，所以在变压器中性点经消弧线圈接地的时候非故障相和故障相的零序电流比值和补偿的电感数值大小有关，电感数值越大，比值越大，且由于在实际系统中，大多采用过补偿方式，过补偿度为P：5%～8%，所以接地电流的方向与电感电流一致，故障的零序电流也与非故障线中的零序电流方向一致均为母线流向线路，比值是一个正值。非故障线路的零序电流和故障线路的零序电流比值会随着消弧线圈容量变化而变化。当故障线路在分子的时候，则比值会和消弧线圈的容量变化的趋势相反。若故障线路零序电流在分母，则比值变化情况真好相反，由此可根据比值变化情况确定故障线路是位于分子还是分母。

如果出现母线故障，则任意两条线路零序电流比值与消弧线圈电抗值无关，在消弧线圈容量变化过程中维持不变，由此可以判断是母线故障。

由以上分析可知，随着消弧线圈容量的调节变化趋势的不同，可以区别出故障线路和非故障线路。结合上面的中性点不接地情况，在中性点不接地的时候根据不同线路零序电流比值的符号和绝对值大小可以判断哪条线路故障，在中性点经消弧线圈接地的时候可以根据消弧线圈变化趋势判断是那条线路故障，由此提出基于零序电流比值变化的小电流接地选线方法。

二、结语

本章提出了适用于在中性点不接地和经消弧线圈接地的系统中发生单相接地故障时检出故障线路的方法——零序电流比值法。它可以满足接地故障选线的可靠性和灵敏度的要求。零序电流比值法具有以下主要特点：（1）在中性点不接地系统中，非故障线路之间的零序电流比值是一个正数，故障线路和非故障线路之间的零序电流比值是一个负数，若比值大于1则故障线路在分子，若比值的绝对值小于1则故障线路在分子；（2）中性点经消弧线圈接地的系统中，非故障线路之间的比值和中性点不接地时候一致，故障线路和非故障线路之间的比值和消弧线圈的接入容量有关。若故障线路在分母则消弧线圈接入容量越大则，两线路的比值越小，若故障线路在分子，则消弧线圈接入的容量越大，比值越大；

参考文献：

[1] 肖白，束洪春，高峰，等，小电流接地系统单相故障选线方法综述[J].继电器，2001，29（4）：16-20.

[2] 牟龙华.零序电流有功分量方向接地选线保护原理[J].电网技术，1999，23（9）：60-62.

[3] 曾祥君，尹项根，于水源.等.基于注入变频信号法的经消弧线圈接地系统控制与保护新方法[J].中国电机工程学报，2000，20（1）：29-32.

4.《电流做功》教案2 篇四

【教学目标】

联系。

过程与方法：

1、理解实验设计方案，经历实验探究过程（突出收集证据、分析论证两个环节）。

2、通过探究活动总结出电流做功的快慢与哪些因素有关。

情感态度与价值观

1、通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的知识与技能：

了解电功率的概念、物理意义、单位，以及影响电功率的因素。会用功率的计算公式P=W/t=UI进行简单的计算。

理解用电器的额定电压、额定功率和实际电压和实际功率的含义以及它们之间的区别和科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

2、在共同完成实验探究的过程中，让学生增加与他人的协同、合作能力，培养同学之间相互协作的团队精神。

【教学重点】

1、探究煤油加热时电能转化为内能过程，研究电流做功快慢与电压和电流关系。

2、电功率的概念、公式及其应用。

3、额定电压、额定功率和实际电压和实际功率的概念。

【教学难点】

根据实验数据分析论证电功率与哪些因素有关。

2、理解额定功率和实际功率区别和联系。

【教学用具】

教师演示器材：低压电源，演示电流表、电压表，标有“3.8V”的小灯泡，开关、滑动变阻器各一个，导线若干，“220V40W”白炽灯泡一只，PPT一个，演示电路板一块。

学生实验器材：（每实验小组一套）学生电源一台、不同阻值的电阻丝若干根、学生电压表一只、学生电流表一只、开关一个、温度计一支、煤油、带开孔橡皮塞的瓶子一个、天平一台、线夹和导线若干、停表一只。【教学方法】类比法、实验探究法、讲授法、讨论法。【教学过程】

复习提问：

1、电功大小与什么有关？电功的公式和单位是什么？

2、电流通过洗衣机半小时做功18000焦；电流通过电车2秒钟做功1200焦。问：电流通过洗衣机和电车时哪个做功多？哪个做功快呢？

通过计算告诉学生：在日常生活中，不仅要了解电流做功的多少，还需要知道电流做功的快慢，电流做功的快慢，仅从它做功的多少来考虑是不行的，必须比较它们在相同的时间里看哪个做的功多，这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。由此引入课题。

新课教学：

通过类比的方法引入电功率的概念：

（l）怎样比较物体运动的快慢？（物体在单位时间内通过的路程→速度。）（2）怎样比较力对物体做功的快慢？（物体在单位时间内完成的功→功率。）（3）怎样比较电流做功的快慢？（电流在单位时间内所做的功→电功率）

电功率：

（1）定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率（2）物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量（3）公式：P=W/t（定义式）

（其中：P—电功率，单位：瓦；w—电功，单位：焦；t—时间，单位：秒。）（4）单位：瓦特，简称瓦，符号是“W”。

常用单位：千瓦，符号是“kw”。换算关系：1KW=1000W(5)实验探究：电流做功的快慢与哪些因素有关 [猜想与假设] [教师]根据上一节探究结果，请你猜想一下，电功率与哪些因素有关？ [学生]由电功的计算公式，有部分学生很快就会想到P=W/t=UIt/t=UI与电路两端的电压和电路中的电流有关。

[制定计划与设计实验] 教师引导学生模仿上一节“探究电流做功与哪些因素有关的实验”设计“探究电功率与哪些因素有关的实验”。分小组设计要测量哪些量？怎样测量？分析：由P=UI可知需要测量P、U、I三个物理量。U、I直接用电压表和电流表测量，而P要间接测量。而P=W/t中的t可以用停表直接测量，由于煤油增加的内能是从电转化来的，所以电流所做的功W只能间接测量煤油吸收的热量得到。即W=Q=cm(t2-t1)。从而设计出实验电路和记录表格。

[进行实验与收集证据] 教师与学生共同分析注意事项：首先要用天平测出瓶中煤油的质量，在闭合开关之前要读出插入煤油中的温度计示数t1，在闭合开关的同时按下停表开始计时，并读出电流表和电压表的示数。约2分钟左右按表停止计时，此刻观察温度计，待温度计内的液柱不再上升时，记下温度计的示数t2。然后多次改变电阻丝的阻值，重复以上实验过程，并收集数据。这一系列的工作均需要和同伴合作完成。

[分析与论证] 煤油吸收的热量由Q=cm(t2-t1)计算出来，再用P=W/t=Q/t计算出电功率，比较各次实验得到的数值，看P和U、I有什么关系？建议学生用加减乘除的方法去分析研究实验数据，首先用加减法，但U、I是两个不同的物理量，不能相加减；再用除法，由于是U/I电阻，I/U是电阻的倒数，故相除不是电功率。最后用乘法计算出UI的值，并与P进行比较得出P=UI。

[实验结论] 电功率跟电压成正比，跟电流成正比 [实验评估] 学生交流实验得到结论后，对实验过程进行反思，谈谈存在的问题和需要改进的地方。学生由实验数据不一定会得到P=UI的结论，教师要引导学生分析误差产生的原因:玻璃瓶和空气要吸收一部分热量；实验仪器并非精确；电流表、电压表、温度计、天平读取的数据误差不可避免地存在。

(6)电功率的计算公式：P=UI 让学生推导电功单位KW·h和J的关系：

由P=W/t得W=Pt=1000W×3600s=3.6×10J 由P=W/t=UI可知单位关系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培

6额定功率和实际功率：

(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。（常用U额表示）(2)额定电流：用电器正常工作时的电流。（常用I额表示）(3)额定功率：用电器正常工作时的功率。（用P额表示）(1)实际电压：用电器实际工作时的电压。（用U实表示）(2)实际功率：用电器与实际电压所对应的功率。（用P实表示）(3)P额与P实的关系：

演示：小灯泡在不同电压下的亮暗程度当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实U额时，P实>P额，用电器容易被烧坏

注意：每个用电器的P额只有一个，而P实有无数个，我们平常说这是一个40瓦的灯泡，指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。灯的亮度由它实际消耗的电功率决定，灯泡越亮，表明其消耗的实际电功率越大。

常用电器的铭牌标志：

教师出示 “220V、40W”的灯泡和铭牌，让学生观察，然后挂出有铭牌的小黑板，介绍灯泡上的标志和铭牌的意义；最后让学生说出上一些电器设备的铭牌标志的意义。如电灯泡标有“PZ220-25”；电烙铁标有“360V、1000W”；电能表标有“10A、3000r/KW.h”各表示什么意思？。

例题讲解：

例：将“PZ220-60”的灯泡分别接入220V和200V的电路中，求灯泡工作时的电阻以及对应电压下的实际功率。

由学生读题，理解题意，弄清已知条件有哪些？待求物理量有哪些？教师引导学生分析怎样求灯泡的电阻：

方法一：由P额=U额 I额，得 I额= P额/ U额求出I额，再由欧姆定律推导式R=U额/I额求出电阻

方法二：把欧姆定律代入功率公式，由P 额=U额I额=U2额/R 得R=U2额/P额求出电阻

教师引导学生分析怎样求灯泡的实际电功率当灯泡接在220V电路中时，P实1=P额=60W 当灯泡接在200V电路中时，假设灯丝电阻不变

方法一：先根据I实=U实/R求出I实2，再根据P实2 =U实2 I实2 求出P实2 方法二：把欧姆定律代入功率公式得：P实2=U实2I实2=U实2/R 反思：用电器的实际功率由什么条件决定？为什么中要指明灯泡工作时的电阻？解题时为什么要假设灯丝的电阻不变？巩固练习：

将一盏电灯接在电压是220伏的电路中，通过灯泡的电流是68毫安，这个灯泡的功率是多少瓦？一个月通电100小时，电流所做的功是多少焦？合多少千瓦时？

小明家有一电水壶，铭牌如表所示，壶中装有3L20C的水，220V

0额定电压

额定电功率 840W 频率容量瓶重 50Hz 4L 2Kg 求：①壶中所装水的质量是多少？

②在额定电压下烧开这些水需要多少分钟？（设壶内气压为标准大气压）

③若在用电高峰，电热水壶的实际电压为额定电压的90℅，则此时该水壶的实际电功率是多少？

总结：

1、电功率的定义、公式、单位

2、额定功率和实际功率的区别和联系布置作业：

【板书设计】

1、电功率：（1）定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率

（2）物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量

（3）公式：P=w/t（定义式）P=UI（计算式）

（4）单位：W kW 换算关系：1KW=1000W（电功另一个单位：千瓦时，换算关系：1千瓦时=3.6×106焦）

2、额定功率与实际功率：

额定电压，额定电流，额定功率实际电压，实际电流，实际功率 P额与P实的关系：

当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作

当U实5.电流评课篇五

了我校×老师的课电流。《电流的测量》是九年级科学第四章第二节的内容，是学生学习电路的一个重要环节。

我觉得姚老师经过《电流的测量》第一课时的教与学，使学生初步学会了用一些基本组件连接最简单的电路来使小灯泡发光，认识了电流表的使用方法和连接、量程、读数等重要的操作方法。学生通过主动探究、动手操作初步学会检查简单电路，测量简单电路中的电流大小的方法。同时，学生的勇于提问、乐于探究的精神和认真观察、记录的习惯也得到培养。

（一）基本体现了“以科学探究为核心，转变学生学习方式”的教学理念；

新的课程标准突出了科学探究的重要性，本节课的教学活动设计和实践过程该教师充分体现通过让学生亲身经历以探究为主的学习活动，让学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式。探究性的学习正是以培养学生的创新精神和实践能力为核心、以解决问题为主题、以激发学生兴趣为起点、以学生的自主选择为方式，使学生形成主动学习的态度。本节课整体教学设计和效果基本体现了“以科学探究为核心，转变学生学习方式”的教学理念。

（二）“尝试--失败--找原因--再探究”的过程中，学生成为学习的主

初中生由于受到知识和生活经验的局限，他们提出的问题和解决问题的方案及所归纳的结果，常常是不完善的，甚至是错误的，但我们不能求全责备，尽量找出其闪光点，并予以肯定。教师只有创设良好的探究氛围才能让学生在实践、探索、再实践的过程中更好地认识事物。本节课中，用电流表测量电路中电流的大小是教学的重点和难点，主要设计思路是在学习了电流表的基本使用方法后，注重让学生用丰富多彩的亲历活动充实探究的过程。考虑到学生的年龄特点和已有知识基础，如果让学生直接连接电路，“电流表连接在哪里？怎样连？”会使学生无从下手。在课堂上也出现了前面一段时间上台的学生无从下手，下面的有些学生却干着急的情景。因此我觉得，教师可以让学生分成若干个小组，每个小组发放实验仪器，分小组动手探究，让学生充分享受成功的喜悦。让他们在实践的过程中不断修正自己的方法。在这种有目的的尝试--失败--找原因--再探究的过程中，使学生的兴趣及创造力被最大限度的激发起来，学生成为学习的主体。

（三）不足与反思。

在课后，科学组成员进行了探讨，共同提出了一些课堂上存在的问题如下：

1、本节课教学中，感觉教师可能是怕时间不够，刚开始有些着急，前面的内容还可以慢点。

2、教师的演示实验效果鄙视很明显，做演示实验时仪器都放在了讲台上，导致后面很难看清楚。电流表可以用大型的演示用的电流表。

3、教师的提问方式可以改进，教师的提问突然性太强。

6.电流互感器教案篇六

电流互感器教案

一复习：电度表直接安装法提问： 1、电度表的作用 2、电度表直接接线时接线规律：1、3端子引入（电源），2、4端子引出（到负荷） 1、2 相线，2、4 零线 3、学会读电度表的参数：标定电流额定电流练习：家用电能表上标有“220V 10（20）A”的字样，则此电能表标定电流是 A，最大额定电流是 A。二、新课：学习电流互感器的作用提问一：假如用户使用的工作电流较大，超过电度表的额定电流，那么电度表会损坏！如果用户使用工作电流是70A，但没有适合的电度表，我们应该怎么办？是否可以使用最大额定电流为6A的电度表测量电能？回答：电度表通过电流互感器接入电路，可使电度表的通过电流低于其最大额定电流小结：电流互感器的作用：由于电力设备上通过的电流大多数为数值很高的大电流，所以当用户的工作电流超过电度表的最大额定电流时，需要通过电流互感器接入电路。提问二、电流互感器原理是什么？为什么能降电压？讲解：普通电流互感器结构原理利用电磁感应现象，通过原电电流周围产生的变化磁场，在另一电路中产生的感应电流其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流( )通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流( )；二次绕组的`匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路。单相表接互感器，一般的，接互感器的表是3（6）A的，（我国规定互感器的二次电流是5A），不过接互感器的表也可以当直接表用，只要负载电流不超过它的额定电流就可以了。一次线圈：从电源侧引接用户负荷侧的工作母线二次线圈：电流互感器内线圈提问三、如何进行安装？ 1、介绍结构：电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中I1――穿心一匝时一次额定电流； n――穿心匝数。 2、实操练习电度表与电流互感器的接线参考图 106页器材电度表电流互感器闸刀开关漏电保护器灯泡单极开关提问四、如何换算得到真实电能消耗数据书上107页

7.电流篇七

系统向厂矿企业配电所直配供电时, 厂矿企业配电所为反时限过电流保护装置, 变电站为定时限过电流保护, 如下图1:

1 厂矿企业配电所QF2断路器反时限过电流可按下式整定计算

1.1 过电流保护继电器二次动作电流整定值为:

式中

Kk—可靠系数, GL型一般取1.2-1.8;

Ifmax—线路最大负荷电流;

Kf—继电器返回系数, 取0.85;

nta—电流互感器变比;

Kjx—接线系数;

Kzq—自启动系数 (指所带负荷中最大电动机启动时的影响, 一般该系数取1.5~2.5, 也可根据实际启动情况定) 。

1.2 二倍过电流动作时限

一般取1S。

1.3 速断电流

一次动作电流为

二次动作电流整定值为:

1.4 灵敏度校验为

式中

—最小运行方式下厂矿企业III母线两相短路超瞬变电流;

2 变电站QF1断路器定时限过电流保护的整定计算

2.1 按躲本线路最大负荷电流计算, 动作电流为:

式中

Kk—可靠系数, DL型一般取1.15-1.25;

Ifmax—线路最大负荷电流;

Kf—继电器返回系数, 取0.85;

nta—电流互感器变比;

Kjx—接线系数;

Kzq—自启动系数 (指所带负荷中最大电动机启动时的影响, 一般该系数取1.5~2.5, 也可根据实际启动情况定) 。;

2.2 按与厂矿企业QF2断路器速断电流保护配合

式中

Kph—配合系数, 一般取1.1-1.5;

两者比较取较大者。

2.3 灵敏度校验

式中

—最小运行方式下厂矿企业II母线两相短路超瞬变电流;

在厂矿企业中 (尤其是冶金和化工行业中) 广泛地采用高压异步电动机或者同步电动机, 它们在运行中可能发生这样那样的各种短路故障或不正常的运行状态, 电动机的主要故障是定子绕组的相间短路, 其次是单相接地和匝间短路, 电动机的不正常状态主要是过负荷引起的过电流。某轧钢企业内有一台的高压电动机接在变电站一条

某轧钢企业内有一台320kW的高压电动机接在变电站一条6kV直配出线上, 6千伏线路导线型号为LGJ—70, 全长2公里, 采用DL型定时限两段式过电流保护装置, 而轧钢企业内电动机保护断路器装设的是GL型反时限电流保护装置;电流互感器变比为100/5, 试确定该用户的电动机保护和系统出线保护的定值。

已知资料: (1) 系统变电站6千伏出线采用两段式电流保护整定值, 使用的电流互感器变比为400/5。 (2) 企业电动机参数如下:额定电压U=6.3kV, 额定电流为38A, 水阻降压启动, 启动电流倍数为1.5Ie。 (3) 系统变电站6kV母线的最大运行方式下系统短路容量标幺值0.7091, 最小运行方式下系统短路容量标幺值为0.7763。系统最小运行方式下电动机低压侧短路的超瞬变电流为2340A。系统最大运行方式下线末短路最大短路电流为3360A。 (4) 系统电气接线简图如图2所示:

整定计算过程如下:

(1) 厂矿企业电动机反时限过电流动作电流整定:

整定原则与定时限过流保护相同, 按躲过电动机的最大启动电流进行整定。

电动机的实际动作电流取4.5A, 一次侧动作电流为90A, 速断为360A。取4倍过电流定值为速断定值, 则电动机的保护定值为:

根据电动机的故障形势和不正常的运行状态, 电动机应装设相应的反应对应故障状态的保护, 电动机其它保护本文不再一一细说, 可参考同类书籍有关电动机保护的详细介绍。

则系统变电站出线的过电流保护整定值, 按与企业断路器的速断定值配合进行整定即可, 配合系数一般取1.1~1.2, 本例取1.15。

二次定值为:

今取3倍过电流定值为该直配线路出线的速断电流定值, 即15.6A。

(2) 校验灵敏度

a校验厂矿企业电动机反时限过电流保护的灵敏度:

式中Klm———灵敏系数。

b校验系统变电站直配线路过电流保护的灵敏度:

式中Klm———灵敏系数。

高压电动机对于中小型企业是贵重设备, 电力行业的整定人员要通过计算分析给出所需的各项整定值, 满足保护有关四性 (选择性、灵敏性、快速性、可靠性) 的要求, 使各种继电保护自动装置能有机协调地发挥作用, 使系统的整定值能达到上下级配合, 预防配合错误造成大面积停电的系统事故的发生, 保证电网的安全经济可靠运行。大面积停电事故属系统事故, 对社会造成的影响也比较大, 同时会给中小企业带来很大的经济损失。

该整定计算方案经多年运行考验, 符合选择性、灵敏性、速动性、可靠性“四性”原则, 保证了设备和线路的热稳定, 同时选择性好, 动作时间准确, 未出现误动情况, 保证了供电的可靠性。

参考文献

[1]周文俊主编.电气设备实用手册 (上、下册) .中国水电出版社, 2001.

[2]黄益庄主编.变电站综合自动化技.中国电力出版社, 1999.

[3]中华人民共和国水利部编.继电保护和自动装置设计技术规程 (SDJ6-76) .水利电力出版社, 1976.

[4]李俊年主编.电力系统继电保护.中国电力出版社, 1998.

8.用电流增强记忆篇八

记忆活动需要多个大脑区域与一个被称之海马的关键内存结构协同工作，类似于一个交响乐团。电刺激就像是给大脑区域配备了一位更有才华的“指挥”，使得它们在“演奏”时更加同步一致。

过去，TMS以有限的方式用于测试，暂时改变脑功能以提高性能，例如，要求试验对象稍微快一点地轻轻按下电钮，让大脑受到刺激。该项研究表明，TMS可用于在刺激后至少24小时增强对事件的记忆。

磁场无法穿透处于大脑深处的海马，因此不可能用TMS直接刺激。在进行一次核磁共振扫描时，沃斯和他的同事发现了一个离颅骨表面仅仅1厘米的大脑区域，它与海马紧紧连通着。沃斯想把刺激引导到这个点上，以了解它反过来会不会刺激海马。试验证明，会对海马产生刺激。沃斯说：“我很惊讶地看到，它起的作用如此明显。”

核磁共振扫描机器在扫描受试者时，将作为神经元活动间接测量结果的大脑血流量记录下来。正如获取的数据所指示的那样，当TMS被用来刺激这个点时，与海马有关联的大脑区域之间的同步性就会得到增强。这些大脑区域由于刺激而协同工作得越多，人们获悉的新信息就越多。

科学家招募了16名年龄21-40岁的健康成年人，先准备了每个受试者详尽的大脑解剖图像，还有安静躺在核磁共振成像扫描仪里的10分钟的大脑活动记录。这些资料使研究人员能够识别每个人参与记忆以及与海马连接很好的大脑结构网络，这种结构网络因人而异，在位置上可能会有多达几厘米的差异。

然后对每名受试者进行记忆测试，包括要求学习和记忆一组任意与面部联系的单词。在具备了执行这一记忆任务的基础能力之后，受试者连续5天接受每天20分钟的脑刺激。

在这一星期里，他们还接受了额外的核磁共振扫描。对他们进行记住新设置的任意词的能力测试，看看他们的记忆如何由于刺激而改变。接着在接受最终刺激后至少24小时，受试者被再次测试。

一星期后，重复相同的实验，但用的是假刺激。对于一半的受试者来说，研究中真刺激和假刺激的顺序是颠倒的，他们没有被告知哪一个为真刺激，哪一个是假刺激。

由于脑刺激，两组在记忆力测试中均表现较好。在刺激了3天之后，受试者的记忆力才有所增强。“在刺激之后，他们比以前更记得与面部配对的单词，这意味着他们的学习能力提高，”沃斯指出，“而在假刺激的情况下，或另一组由额外参试者加入的对照实验中，却没有发生。”

此外，核磁共振扫描显示，刺激引起的大脑区域相互之间以及和海马之间的工作更加同步。大脑结构网络中特定部分之间的同步或连通性增强得越大，在记忆力测试中的成绩就越好。沃斯称：“大脑某些区域由于刺激而共同合作得越默契，就会有更多的人学会与面部配对的单词。”

沃斯展望说：“TMS开辟了一个治疗研究的全新领域，我们将尝试着看一看是否能改善真正需要TMS的人的功能。对于一个创伤性脑损伤或有记忆障碍的人，即使受损的记忆神经网络出现很小的变化，也能在功能方面有所改观。”

编译| 李忠东

9.《电流强弱》教学反思篇九

课堂做得比较好的是:物理课程不仅应该注重科学知识的传授,而且还应重视技能的训练，注重让学生经历从生活走向物理，从物理走向社会的认识过程。学生通过从自然、生活到物理的认识过程，就能揭示隐藏其中的物理规律，并应用于生活实际，使学生动手能力得到提高。我使用了课件使学生生动形象地了解了电流，对电流形成了深刻地印象，有利于激发学生浓厚的学习兴趣和求知欲望，会在生活中发现各种各样的物理现象和规律，为下一步学习物理学知识打基础。

课堂中不足之处：首先是引课，通过演示实验：学生观察灯泡发光的亮暗程度来预测产生这种情况的原因，许多学生思维发散太远，不容易引出该课的教学。若在教学过程中直接得出或许比学生来猜测效果要好些。其次，本节课要求实验操作性强，但由于学校办学条件有限，实验器材严峻不足，学生自己准备的实验器材不够充分，这样实验环节就会太乱，实验效果也会不好。再次，提问应该有针对性，避免“是不是、对不对”等简朴的提问方式，提问要有一定的思考作用，引导学生去思考。学生回答问题时应分为集体回答和个体回答相结合的交互形式。知识的强化训练还应加强，比如：电流之间的换算的情况。

10.电流表的使用篇十

常见的电流表有：（1）教学电流表，主要用于教学演示；（2）灵敏电流计，主要用来测量微小电流或探测电流方向；（3）实验室学生电流表，这是我们最常用的一种，它有两个量程0～0.6A和0～3A，有的是共用一个“+”接线柱，也有的是共用“-”接线柱.

如何正确使用实验室学生电流表呢？与使用其他的测量仪表一样，使用电流表之前也要注意三点：

（1）检查指针是否指在“0”点上，如果不在，需要将指针调整到“0”点；

（2）看清电流表的量程；

（3）看清最小分度值，要认清每一个大格和每个小格所表示的电流值.

一、电流表的连接

1.电流表要串联在被测电路中.

2.连接电流表时，要使电流从正接线柱流进电流表，从负接线柱流出电流表，“+”进“-”出，使用电流表的时候，它的两个接线柱千万不能直接接到电源的两极上，否则，会因为电流过大而将电流表烧坏.

3.电流表有3个接线柱，若电流表接在“+”和“0.6”两个接线柱上，其量程为0～0.6A，读表盘下面的那组数值；若接在“+”和“3”两个接线柱上，其量程为0～3A，读表盘上面的那组数值.在实验前，如果不知怎么接，可先估计电路中的电流值.如果估计电流小于0.6A，应选择0～0.6A的量程，如果估计电流大于0.6A，但小于3A，就应选0～3A的量程.若不能估计，可采用试触的办法进行（固定一个接线柱，用电路的另一个线头迅速试触最大量程的接线柱），若指针偏转太大，说明量程选小了；若指针偏转的角度太小，说明量程太大了.然后根据试接时观察到的情况，做相应调整后再进行相关的实验.

解决具体问题时，把握并运用以上几点才能保证正确无误.

例1 甲、乙、丙3位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度线处.当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的3种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上.

甲同学的问题：；

乙同学的问题：；

丙同学的问题： .

分析甲图中电流表指针向相反方向偏转，说明甲同学把电流表正、负接线柱接反.乙图中电流表指针偏转角度太小，说明乙同学电流表所选量程偏大.丙图中电流表指针偏转角度过大，说明丙同学电流表所选量程偏小.

二、电流表的读数

1.明确所选择的量程，即明确电流表可以测量的最大值.

2.明确分度值，即明确刻度盘上每一小格代表多大的电流值.

3.闭合开关后看指针偏转过了多少格.

例2 如图所示为接在电路图中A、B两处的两个电流表的读数示意图，则图中电灯L1中的电流是 .

分析从电路图可知道，在A处的电流表是测干路电流，B处的电流表则是测量电灯L2的电流.A电流表的读数应比B电流表的读数要大.但是，A电流表指针偏转的角度比B处电流表指针偏转的角度要小.这是因为A处电流表用的是0～3A的量程，B处电流表用的是0～0.6A的量程.所以A处电流表的读数是1.7A，B处电流表的读数是0.4A，电灯L1中的电流等于A处电流表读数与B处电流表读数的差.

答案电灯L1中的电流是I1=I-I2=1.7A

-0.4A=1.3A.

对电流表进行读数，一定要先明确所使用的量程以及其对应的分度值，否则无法进行读数.其次，要看清电路中的电流表是测量哪部分电路的电流.

三、电流表的其他应用

在分析电路时，连接电流表的线路可看成是一条导线.

1.利用电流表判断电路中开路故障的位置

例3 如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯泡不亮，用电流表分别与L1、L2和开关S并联，发现当电流表与开关S并联时两灯泡均发光，试确定电路的故障原因.

分析根据现象分析，电路是断路故障.电流表相当于一根导线，并联到电路的哪一部分，该部分就被短路，若该部分存在断路故障的话，当电流表并联上后电路就会形成通路，因此开关S处断路.

答案开关S处断路.

2.利用电流表判断电源的正负极

用电流表与小灯泡或定值电阻串联后接触电源的两极，若表针正向偏转，则靠近电流表正接线柱的一极就是电源的正极，若表针反正向偏转，则靠近电流表正接线柱的一极就是电源的负极.（注意：指针反向偏转只能是电表“+”“-”接线柱接反了）

四、电流表的保养

11.电流篇十一

我国大区电网互联的发展对电力系统的稳定性监测和控制手段提出了更高的要求, 广域测量系统 (Wide Area Measurement System, WAMS) 能够在统一的时间框架下捕捉到大规模互联电力系统的信息, 实现全网动态监测, 将成为我国电力系统实时检测的基础平台[1]。同步相量测量方法是WAMS的关键技术之一[2,3], 具有满意的响应速度和测量精度的相量测量方法可以为全网安全性预测、控制策略实施提供可靠的数据支撑, 确保电力系统的安全稳定运行[4]。近年来提出了多种相量测量算法, 并取得了一定成效, 如过零检测法[5]、离散傅里叶变换法[1,6,7,8,9]、三点法[10]等。过零检测法受信号过零点处谐波和噪声影响较大, 给实际计算带来较大误差;傅里叶变换法数据窗较长、实时性较差, 不利于动态分析, 在频率变化时产生频谱泄漏现象而使测量精度受到影响;而三点法的谐波抑制特性弱而不能在同步相量测量领域得到广泛应用。文献[11]提出了基于正序、负序基波电流瞬时值检测方法与三点法的相量测量方法, 计算精度和实时性相对于传统的DFT算法有了更好的统一, 但前提是三相三线制系统, 因此当中性点接地系统不对称运行或发生不对称故障时, 其相量测量精度就无法达到实际应用的要求。

考虑系统中存在零序分量, 本文提出了将零序电量看作三相系统中a相电量, 通过无延迟构造出三相电量和同步坐标变换进行基波电流瞬时值检测的方法, 结合正、负序基波电流瞬时值检测方法实现基波电流瞬时值检测, 并应用于电流相量测量。仿真结果表明基波电流相量测量算法具有满意的精度和动态响应特性, 同时, 各序分量相量参数的快速测量, 使这种相量测量方法更有利于各种运行状态的稳态和动态分析。

1 正负序基波电流检测

1.1 改进瞬时对称分量法

改进瞬时对称分量法的原理是利用三相电压和电流的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量, 并以复数形式计算三相电量的正序和负序分量。设三相不对称电流的瞬时值为

其中:ai、bi、ci分别为三相电流的瞬时值;Iam、Ibm、Icm分别为三相电流的幅值;ϕa、ϕb、ϕc分别为三相电流的初相位。构造与三相电流相对应的旋转相量Ia、Ib、Ic。

从式 (2) 中可以看出, 旋转相量的虚部与三相电流的瞬时值表达式相同, 而其实部可以通过三角分解的方法求出[11,12]。

基于所构造的旋转相量, 可分别得到三相电量的正序、负序分量的瞬时值。

式中, Im表示对复数取虚部。

由此看出, 改进瞬时对称分量法可以实时地计算出三相电量的正序、负序和零序分量瞬时值, 因而可以用于三相电流的动态和暂态分析中。

1.2 正负序电流基波瞬时值检测

本文采用基于电压矢量的同步参考坐标法[11,12,13]来实现正负序电流基波瞬时值检测。变换过程用图1来表示。

首先对三相正序和负序电压信号进行两相克拉克变换, 将电压信号从abc坐标变换到α-β坐标下。

在α-β坐标下, 同步旋转角θ可以用式 (6) 表示。

使用同步旋转角, 可求得电流在电压同步参考坐标下的投影, 即abc坐标到d-q坐标下的变换结果。

根据式 (5) 、式 (7) 可知, 在进行坐标变换时无须锁相环三角函数计算, 在工程上易于实现。电流信号从d-q坐标到abc坐标的变换公式为式 (8) 。

正负序电流瞬时值检测原理如图1所示, 正负序电流检测回路为两个独立回路, 均由一次坐标变换、LPF、以及一次坐标逆变换构成, 对于DSP数字处理来说容易实现, 不需要外加硬件电路或引入移相算子, 避免了由此引起的延迟。

2 零序电流基波瞬时值检测

针对上一节提到的基于改进瞬时对称分量变换的正负序电流检测方法只适合于三相三线制系统, 本文提出一种基于同步坐标变换的零序电流基波瞬时值检测方法, 基本思想是由三相电流和电压的瞬时值求得零序电流和零序电压的瞬时值, 把获得的零序电流和电压分别看作三相系统中的a相电流和电压, 按照三相对称且正序的原则分别构造出b相、c相电流和电压, 从而按照正序电流基波瞬时值的检测方法检测所构造的三相正序电流的基波瞬时值, 其中a相基波分量就是系统中零序电流的基波瞬时值。

由三相电流、电压瞬时值获得零序电流、电压瞬时值i0 (t) 、u (0t) 。

将零序电流i0 (t) 看作三相系统中的a相电流, 记为i0a (t) 。

按照正序规则构造出对应的b相电流, 其相位滞后于a相电流120°。

根据三角分解的方法, 可以得到式 (13) 。

将式 (11) 、式 (13) 代入式 (12) , 得到式 (14) 。

按照正序规则构造出对应的c相电流, 其相位超前于a相电流120°。

将u0 (t) 看作三相系统中的a相电压, 按正序规则构造出b相和c相电压。

利用同步坐标变换方法处理三相电流和电压, 三相电流的基波分量被变换成d-q坐标下的直流分量, 经过LPF环节和坐标反变换, 得到的三相系统中a相电流基波分量瞬时值就是原系统中的零序电流基波分量。考虑零序分量的基波电流瞬时值检测的原理如图2。

由图2可看出, 只需前后两个采样值就可以构造出b、c相电流和电压, 计算简单, 实时性强;LPF环节滤除非直流分量, 保留直流分量, 避免了相位偏移误差, 对于DSP数字实现来说, 计算复杂度低。由构造三相电量和同步坐标变换的方法检测基波电流瞬时值, 使基于改进瞬时对称分量法和同步坐标变换的三相电流基波瞬时值检测方法不仅可以应用于三相三线制系统, 而且能够应用在中性点接地系统;序分量的快速检测, 使基于基波瞬时值检测的相量测量方法相对于传统的DFT方法更有利于对系统进行动态分析。

3 基波电流频率、幅值和相角的计算

经过上一节的基波电流瞬时检测方法, 信号中的谐波分量被滤除, 保留基波电量, 结合本文给出的频率、幅值和相角的计算方法可以快速获得基波相量。

设采样电流信号为i (t) 。

其中:I为幅值;f为频率;ϕ为初相角。以T为采样的时间间隔, 则第k、k+1、k+2和k+3点的采样值可以表示为式 (20) ~式 (23) 。

将式 (20) 和式 (23) 相加得式 (24) , 将式 (21) 和式 (22) 相加得式 (25) [14]。

将式 (24) 除以式 (25) 可得式 (26) 。

为消除电压过零点对算法精度的影响, 根据等比定理得到式 (27) 。

则得到式 (28) 。

采用三点法计算幅值, 有式 (29) 。

应用等比公式减小误差得式 (30) 。

相角的计算采用式 (32) 。

这种相量计算方法具有计算速度快, 计算精度与测量起始点及被测信号频率变化无关, 动态响应速度快等优点。

4 仿真分析

为了验证所提算法的测量精度和动态响应特性, 本文采用Matlab软件对本方法进行仿真, 给出A相电流相量的测量结果, 进行静态和动态分析。采样频率设为4 800 Hz。静态分析包括频偏、谐波与噪声影响情况下信号测量结果的分析。动态情况包括电量幅值凹陷以及单相接地故障。

(1) 频率偏移与谐波影响

频率偏移信号用一幅值为10, 频率偏移为fd的正弦信号表示, 如式 (33) 。

式中, f为系统的额定频率。图3给出了频率偏移量fd分别为-0.5 Hz、0 Hz和+1 Hz的情况下, DFT算法和本文给出的算法对相量的频率、幅值和相角的测量结果比较图。当没有频率偏移时, 两种方法均能准确地计算出被测信号的相量。当出现频率偏移时, 固定采样频率条件下DFT算法的测量误差急剧增大, 而跟踪频率以实现变频采样, 在信号含有谐波分量时对过零点的准确判断有困难, 给DFT算法的测量带来误差;而本文所提算法的测量结果具有很高的准确度, 误差非常小。

(2) 频偏、谐波和噪声影响

考虑系统运行状态发生较大变化或存在干扰信号的情况, 在被测点注入谐波电流, 使得被测电流信号存在频率偏移、谐波和噪声。

其中:f0为51 Hz;Iam取10;s为均值为0、方差为0.01的高斯白噪声, 总谐波畸变率为10.05%。图4的三个子图分别为DFT算法和本文给出的算法对幅值、频率和初相角的测量值、测量误差、总相量误差TVE (total vector error) 的结果对比图。从图4中可以看出, 当系统频率发生偏移, 信号中存在3次、5次、7次谐波和高斯白噪声时, 本文所提算法能准确获取信号同步相量, 满足同步相量测量的精度要求。

(3) 动态分析

设定系统在0.05 s前正常运行, 在0.05 s发生幅值凹陷, 即电压电流幅值下降为原来的60%, 检验算法动态特性。图5为在这种情况下, DFT算法和本文算法对幅值、频率和初相角的测量值、测量误差、总相量误差TVE的结果对比图。为了检验不对称故障情况下的测量结果, 设系统在0.05 s前正常运行, 在0.05 s发生A相接地短路, 这种情况下, DFT算法和本文算法对幅值、频率和初相角的测量值、测量误差、总相量误差TVE测量结果对比如图6所示。从图中可以看出, 本文所提的相量测量方法对频率和初相角的计算几乎不受电量幅值凹陷的影响, 而幅值测量的动态响应时间也比DFT算法时间短。

5 结论

12.《电流的测量》教案设计篇十二

2.通过阅读课文,会用电流表会测量某段电路中电流的强弱．

3．通过使用电流表测量某段电路中电流的大小，使学生加深对测量技能的认识．

4．在电路的连接、设计过程中，培养学习兴趣．

学习重难点：正确连接电路，正确使用电流表

一、自主预习

阅读课本“怎样表示电流的强弱”，完成下列任务：

1.电流是表示___________的物理量，通常用字母_______代表，它的单位是_____，简称_________，符号_________。记住单位之间的换算关系。

2.完成下列单位换算：计算器中电源的电流约为100μA＝__________A 手电筒中电流约为200mA＝______Ａ＝_____μA

3．阅读小资料，了解常见电流

认识电流表，并学会读数

1、请同学们认真观察电流表的结构，填写记录。

表座上有____个接线柱，分别标有“____”，“____”和“____”。三个接线柱中的_____是正接线柱，_______是负接线柱。

表盘有一个标记符号是_______。电流表有两个量程，一个是，分度值是。另一个是，分度值是。

2、学会读数认真自学教材第45页“电流的测量”。并完成练习。

①当电流表所接的量程为０－０.6A时上图电流表的示数为_______A当电流表所接的量程为０－3A时电流表的示数为_________A

②请同学们根据你读数的方法总结“怎样在电流表上读数”，并写在下面的横线上。

⑴___________________⑵______________⑶_______________

正确使用电流表

认真阅读教材46、47页“练习使用电流表”部分内容。并完成第四部分内容。

1.应当使电流从电流表的进入，从电流表的流出。

2.电流表要与被测用电器；

3.不允许把电流表。

二、自主探究

给你一节电池、一个开关、两个灯泡、若干导线、一个电流表。

1.连成一个串联电路，并读出电流表的示数

2.连成一个并联电路，让电流表测其中一个灯泡的电流，并读出电流表的示数

三、自我检测

1、一个学生在使用电流表的时候使用的是0—3A量程，但他却在0—0.6A的量程中读出了测量值为0.5A，那么他测的电流应该是______A。

2.一位同学在使用电流表测电流时，发现指针向左侧没有刻度的一方偏转，出现这种现象的原因是（）

A.电流表的量程选错了B.电路中的电流太小了C.电流表的正、负接线柱接反了D.电流表被短路

3、下列用电器中，工作电流为0.1mA的可能是：（）

A、半导体收音机B、60w的普通照明灯C、家用电冰箱D、液晶显示的电子计算器

4、在图所示的四幅电路中，电流表能够测灯L1电流的是（）

5、图是一次实验时电流表指针的偏转情况，王强对此作出了四种估计，其中错误的是（）

A．若使用“—”和“3”两个接线柱接入电路，则指针所对的示数为2.3A

B．若使用“—”和“0.6”两个接线柱接入电路，则指针所对的示数为0.48A

C．若原来使用“—”和“3”两个接线柱接入电路，而后使用“—”和“0.6”两个接线柱接入原电路中，则指针所对的示数不会改变

D．该电流表的“—”接线柱是公共的接线柱

6、李立在实验室连接了四个实物电路，如图5—43所示，其中电流表的接法正确的是（）

7、一位同学在使用电流表测较小电流时，应该使用“—”和“0.6”两个接线柱，但错误地使用了“—”和“3”两个接线柱接入了电路，其他操作正确，这样会出现：（）

A．指针不动B．指针反向偏转C．指针摆动偏小D．指针摆动太大，电流表可能被烧坏

13.电压源电流源教案篇十三

教师：程玉景

教学目地：（1）认识电压源模型和电流源模型

（2）掌握电压源和电流源的特点及符号

（3）掌握理想电压源和电流源的特点及符号

教学重点：（1）主要是其特点及符号教学难点：

（1）对电流源的理解教学方法：

举例，提问，讲授教学时间：

45分钟

教学过程：

复习导入：

电压源电气符号

电流源电气符号

电源外特性：Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ

并联分流公式: I1=(R2/R1+R2)I 新授：

导入：向电路提供电压或电流的装置称为独立电源

举例: 稳压电源，稳压电源由稳压电源，发电机，太阳能电池

一.电压源

1.用途：

向外电路输出稳定电压。例：干电池（1.5V）

发电机（220V）

特点：

内阻较低

分类：

直流，交流

例：干电池，直流发电机，蓄电池 2.实际电压源

电气符号

特点：（1）电动势E和内阻ｒ串联,注意电压正负极性

（2）输出形式：电压U=Ｅ－Ｉｒ

3.理想电压源（恒压源）

电气符号：

特点：(1)r=0

(2)U=E

二．电流源

１.用途：提供稳定的电流。例如：稳流电源特点：

内阻很大

２.实际电流源

电气符号：

特点：（1）I S 和ｒ并联，注意电流方向

（2）输出形式：电流IL=(r/RL+r)I

3.理想电流源（恒流源）

电气符号：

特点：（1）ｒ趋于无穷大

（2）Is=IL

三．小结：

（1）实际电压源和电流源符号及其特点

（２）理想电压源和理想电流源符号及其特点

四．作业：

（１）笔试：整理笔记，将重点记忆。下一节提问

（２）口头：预习实际电压源和实际电流源的等效变换

五．板书设计：

主板书设计

副板书设计

电压源与电流源

一电压源

二电流源

复习：１.电压源与电流源符号１.用途

１.用途

２.电源外特性：２..实际电流源

２.实际电流源

３.并联分流公式:

14.电流篇十四

关键词：小电流接地,消弧线圈,零序电流保护,小电流选线

0 引言

某化工公司总变电站始建于20世纪60年代, 6kV侧采用中性点不接地的小电流接地系统, 之后陆续进行了扩容和微机监控改造, 安装了自动跟踪动态补偿消弧装置。但是, 该补偿消弧装置造成了采用零序电流原理的微机监控装置小电流接地选线的选线正确率急剧下降。为解决该问题, 变电站配置了一套与之配合使用的小电流接地选线装置。

1 小电流选线装置事故举例

该变电站6kV系统接线如图1所示。

1.1 事故现象

某年5月16日11时43分, 该中心变供生活区的6kV II段出线回路电缆受外单位施工损伤发生对地短路, 造成中心变出线回路开关速断跳闸, 引发所有6kV II段接地报警, 该开关跳闸后接地报警并未消除。总变II段小电流接地选线装置未能判别出接地回路 (但II段消弧线圈发出了接地故障信号) , 同时II段母线上出线回路零序电流保护也未能正确显示接地回路电流, 造成无法准确判断是哪条6kV II段线路发生了故障。并且, 整个110kV、6kV及380V电力系统完全处于I段、II段分段运行状况 (即为2个相对独立的电网) , 用电负荷基本均匀分布在I段、II段系统上, 此时停运任何6kV II段母线上电缆出线回路以切除接地故障回路, 只能通过下级变电所转移II段上所有负荷至I段, 从时间上是不可能的。这样, 就只有分别通过下级变电所把I段、II段合环后断开II段进线电源来切除接地故障回路, 但该方法存在合环瞬间可能造成正常段和故障段并列引发新故障的风险。

实际处理中是按 “合环”方法进行的。首先, 在最远的2个6kV变电所合环处理无果后, 在中心变进行合环。合环后1min左右开关就跳闸:总变6kV母联、总变至中心变出线开关过流动作跳闸, 中心变6kV I、II段进线开关过流动作跳闸, 中心变有爆炸声并伴有浓烟。之后, 中心变6kV系统全部失电, 造成由中心变供电的循环水系统全部失电跳车, 合成、尿素装置相继全部跳车。初步判断为中心变6kV II段有短路故障, 总变试送6kV I段电源621成功, 循环水系统恢复供电。经查, 发生爆炸的故障点是中心变送包装二馈电柜的A相避雷器, 中心变退出包装二后整个系统6kV II段接地点仍未消失, 说明接地故障点还未找到 (切除) 。于是, 一边更换避雷器排除故障点, 一边继续查找接地点。当日15 时15 分, 总变合6kV母联, 化肥变 (最重要负荷) 合6kV母联, 总变停供化肥变6kV II段电源618, 6kV II段接地信号消失, 6kV II段PT电压正常, 接地故障点找到。接地点为总变供化肥变II段电缆靠近中间接头处, 是绝缘被击穿而引发的B相接地。

1.2 事故原因

(1) 本次事故的直接诱因是外单位施工不当造成6kV高压电缆对地短路, 使电网中的多个薄弱点被击穿。

(2) 第一个薄弱点是总变供化肥变II段的电缆B相, 首先被击穿造成单相接地故障。

(3) 第二个薄弱点是中心变包装二的馈电开关柜避雷器。当6kV系统中出现B相接地时, A、C相的对地电压就由3.5kV升高到6.1kV, 由于没有及时排除6kV系统中的单相接地点, 因此避雷器的A相被击穿, 最终造成6kV系统两相接地, 发生相间短路。由于中心变开关柜老化等原因, 包装二的开关未跳闸, 而越级跳中心变电源开关, 进而造成中心变全部失电, 使相关系统停车, 扩大了事故范围, 同时也给故障查找增加了障碍。

综上所述, 外单位施工不当, 公司高压电缆绝缘降低是发生事故的前提和必要条件; 但在6kV接地故障出现后, 小电流选线装置功能的不稳定、不完善致使故障处理异常被动, 最终扩大为事故, 导致生产装置停车的重大损失。

1.3 事故延伸

(1) 从小电流选线装置判断接地回路: 选线装置若能正确选线, 则将在短时间内处理故障, 就不必进行 “合环”处理, 可将风险降到最低。

(2) 从零序电流保护判断接地回路: 发生接地故障时, 6kV II段母线上出线零序电流保护未能正确显示接地回路电流, 造成无法准确判断故障点。II段零序电流显示为:612/0.06A;614/0.15A;622/0.3A;620/1.47A;618/0.00A……

显然, II段零序电流显示不一, 虽然考虑用消弧线圈进行了补偿, 但因618化肥回路刚好又是最重要的负荷, 加之无经验数据 (包括零点漂移) , 最后只能选择从次要、远端负荷查找故障点。

2 整改

2.1 小电流选线可靠性

小电流选线装置和消弧装置自安装投运以来, 在电缆发生故障时, 消弧装置能正常发挥作用, 选线装置却从未正确选线。针对此情况, 决定更换小电流接地选线装置。

2.2 零序电流互感器接线整改

(1) 一回路多根电缆的零序电流互感器接线主要有以下三种方式:

(1) 电流互感器内阻<继电器阻抗, 适用于串联接法。

(2) 电流互感器内阻=继电器阻抗, 串联、并联接法均可。

3电流互感器内阻>继电器阻抗, 适用于并联接法。

(2) 总变使用的微机型保护装置阻抗小。设计院采用常规设计, 即总变零序电流互感器接线全为串联接法。

(3) 当年6月4日, 对总变备用回路630、632进行了串联、并联接法试验, 试验报告 (见表1) 显示, 公司总变零序电流互感器保护按并联接线更能真实反映零序电流值。

2.3 小电流选线装置和消弧装置的选择

2.3.1 选型

小电流选线装置及时准确地判定接地回路是快速排除单相接地故障的基础, 也是其核心功能。小电流选线装置的选线方法有暂态信号法、信号注入法、扰动法、行波法。针对该公司6kV配网系统消弧及选线现状, 最后选用快速高短路阻抗变压器式消弧线圈和 “小扰动法原理”快速选线装置。

当谐振接地电网发生单相接地故障时, 其零序电流回路如图2所示。

由图2可知, 故障线路的零序电流为非故障线路零序电流之和, 即:

而经消弧线圈补偿后的电流只流过接地故障线路, 此时接地点的残流为Ijd=IL-Ic3。该 “主动式特征波”快速选线装置充分利用了消弧线圈动态调节的功能, 在接地过程中短时小范围调节消弧线圈, 产生补偿电流变化量 ΔIL, 此时非接地线路零序电流不变, 即 ΔIc1、ΔIc2、ΔIc4、 …、ΔIcn均为零, 而接地线路零序电流则有较大变化, 其变化量 ΔIc3=ΔIL, 从而准确地选出接地故障线路。

这种 “小扰动法原理”的特点是:充分利用消弧线圈的动态调节功能, 主动产生一个明显的可控特征波, 它具有宽度短 (<100ms) 、幅值可控 (ΔIL可控) 等特点, 此波可多次产生, 进行选线结果校核。上述特点既保证了不同接地故障下的选线准确性, 又保持了谐振接地方式故障电流小、不扩大故障点的优点, 克服了其它选线原理的缺点, 大幅提高了选线准确率, 效果令人满意。

2.3.2 改造方案

(1) 该总变为110kV变电站, 共有2台110kV主变、4段6kV母线, 下辖10个子站, 6kV出线总计150条。

(2) 主站安装2套消弧线圈 (400kVA) 进行补偿, 解决原消弧容量不足的问题;同时, 配备2套选线装置, 对主站出线进行选线。

(3) 为便于将出线零序电流引入选线装置, 在10个子站内各加装1台选线装置。

(4) 由于子站离主站的距离较远, 主站消弧控制器与子站选线装置采用光纤通信, 负责消弧选线间动态配合的信号传输, 并把子站的接地线路信号上传到主站和子站监控处, 便于值班人员查看和处理。

(5) 为了准确可靠地选出接地线路, 需要把所有出线的零序电流接入相应的选线装置。

2.4 施工

系统基本接线如图3所示。

(1) 选线原理:当有线路发生接地时, 由主站消弧线圈进行补偿, 若接地超过1s, 则主站控制器会发出扰动信号给各子站;若接地发生在子站, 则由主站控制器选出子站出线线路, 子站选线装置则选出实际的接地线路。

(2) 6kV模拟接地试验报告。

第一次:2011年12月12日11时48分02秒~11时48分30秒。

接地点:水厂变电所I段母线上的15G柜A相 (中心变的下级变) 。

消弧变控制器显示:零序电压为3 543.2V, 零序电流为18A, 电容电流为17A, 总变小电流选线装置报6162 (中心变#1线) 接地, 选线正确。

中心变:选线装置报#1007线 (净水厂#1) 接地, 选线正确。

BDO变数据: 母线接地, 消弧动作, U01为102V, U02为0.04V

中心变数据:母线接地, 消弧动作, U01为97.26V, U02为0V

化肥变数据:母线接地, 消弧动作, U01为93.36V, U02为0V

三胺变数据:母线接地, 消弧动作, U01为96.49V, U02为0.03V

……

(3) 试验后对各变电所的数据进行收集分析, 总变及中心变选线装置选线正确, 消弧变补偿时6kV系统未发生震荡现象, 各级变电所PT电压检测数据正确。

2.5 加强零序保护电流的监控

利用系统发生故障与正常运行时零序保护电流有明显差异的特点, 来对小电流选线装置进行辅助判断。将馈线零序保护电流全引至微机监控后台, 并制作相应显示画面。

3 结束语

15.《电流的磁场》教学设计篇十五

关键词：电流的磁场；探究教学；教学设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2013）1（S）-0071-3

《电流的磁场》是初中物理（苏科版几年级下册[2009年8月第2版]）第十六章《电磁转换》第二节的内容。本节课的任务是通过实验，体验和探究通电直导线和通电螺线管周围的磁场。学生在课前已掌握磁极之间的相互作用规律、磁场的基本性质、条形磁铁周围的磁场分布等相关知识，并具备电学实验的相关操作技能。

本节课是在学生学完磁铁周围的磁场基础上，进一步学习的电流的磁场，要突出的重点是通电螺线管的磁场。本课的教学方法是通过实验探究并与条形磁铁磁场进行对比，帮助学生理解。要突破的难点是判别通电螺线管周围的磁场方向，概括出有手螺旋定则。

本设计重视学生科学情意的教育，能激发学生积极探索的欲望，特别是通过让每位学生自己绕制螺线管，借助实物，结合多媒体动画，实现对有手螺旋定则深入的了解，在探究的过程中培养学生的各种能力。

教师实验器材

电磁铁、电源、导线、开关、铁钉、两个小磁针、直导线、条形磁铁、细线、白色圆筒。

学生实验器材

两节干电池组成的电源、开关、两个小磁针、导线（包括两根带夹子的）、直导线、铜丝、铁棒、小铁钉。

1、展示问题模型，引导学生猜测出通电导体周围存在磁场

教师要学好物理，首先要学会观察和思考，先来看一个实验：我手上拿着一个元件。它是由缠有铜丝的塑料筒和铁棒组成，让铁钉靠近它，铁钉没有被吸引，当把它连接在电路中通上电流，再让铁钉靠近它，同学们发现了什么？断开开关，又看到了什么？在日常生活中，磁铁周围是存在磁场的，请问这是磁铁吗？

教师什么物体周围和磁铁一样也存在磁场呢？请同学猜测一下。

目的锻炼学生观察问题、表达问题、对比、猜测能力。

2、用所给器材设计实验，探究通电直导线周围存在磁场

教师好，今天就跟大家一起来学习电流的磁场（引入课题）。

通电的直导线周围存在磁场吗？你会设计什么样的实验证明呢？

引导得出：连接电源、开关、导线，把小磁针放在导线周围，闭合开关，观察小磁针是否发生偏转。若发生偏转，则说明通电导线周围存在磁场；若没有偏转，则说明它周围不存在磁场。

教师（看课件，图1）为了让实验效果更好一些，实验中让小磁针离导线近一些，同时注意开关闭合的时间不要太长。

学生开始实验。

教师你们的小磁针是顺时针还是逆时针偏转的呢？

教师请两组同学来对比实验，找找偏转方向不一样的原因。

教师（看课件，点击，如图2）通过这两次实验，大家得出什么结论？

学生回答后再板书：

通电直导线周围存在磁场，且电流磁场的方向与电流的方向有关。

教师这是丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的，它揭示了电与磁的联系和磁现象的电本质，为物理学的发展开辟了一个新的领域。这个实验我们称为奥斯特的发现。

目的锻炼学生创新意识，实验设计、实验探究、实验动手能力。

3、探究通电螺线管外部磁场分布

教师发现通电直导线周围存在磁场后，许多物理学家就致力于这方面的研究，因为它的磁性很弱，远没有达到人们的要求。人们在不断的实践中发现如果把导线绕在圆筒上，就成了螺线管，也叫线圈。通电后的螺线管有什么价值呢？接下来大家一起探究通电后的螺线管周围的磁场。先回顾一下条形磁铁周围磁场的探究过程（看课件，如图3），分两步：一是探究磁场的分布，二是探究磁场的方向。那通电螺线管外部磁场的分布又该怎样探究呢？

教师很好。再跟大家一起探究通电螺线管周围的磁场分布，请大家仔细观察（看课件，如图

4、播放探究通电螺线管周围的磁场分布视频）。

教师通电螺线管周同的磁场分布与什么物体周围的磁场分布相似？

目的锻炼学生知识迁移能力。

4、绕制螺线管。用小磁针探究通电螺线管的N、S极

教师很棒。与条形磁铁相似，同学们手中有一根细铜丝，把它缠绕在圆筒上，就做成一个螺线管，为增强它的磁性，我们把它缠绕在铁棒上，看看有几种绕法。

教师请同学画出相应的绕法示意图。

教师条形磁铁周围的磁场是有方向的，那通电螺线管周围的磁场方向是怎样的呢？若能判定出它的N、S极，就可解决这个问题。现在给螺线管通上方向不同的电流。给同学们两个小磁针，请你探究出这四种情况下，通电螺线管的N、S极。

教师探究前先回答这样几个问题：

（1）如何判断小磁针的N、S极，且红色的一端是小磁针的什么极？

（2）小磁针分别放在通电螺线管的什么位置？如何根据小磁针磁极判断螺线管A、B端各是N极还是S极？

教师实验前有一些注意事项（课件，如表1）。