交流电的三要素(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,3.1 交流电的三要素,3.1.1 幅值,3.1.2 频率,3.1.3 初相,1,交流电的概念,如果电流或电压每经过一定时间,（,T,）,就重复变化一次，则此种电流,、电压称为周期性交流电流或电压,。如正弦波、方波、三角波、锯齿波 等。,记做：,u,(,t,)=,u,(,t+T,),3.1 交流电的三要素,T,u,t,u,T,t,HOME,2,如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。,正弦交流电路,t,i,HOME,3,正弦交流电也要规定正方向,表示电压或电流的瞬时方向,交流电路进行计算时，首先要规定物理量,的参考方向，然后才能用数字表达式来描述。,实际方向和假设方向一致,实际方向和假设方向相反,t,i,正弦交流电的正方向,i,u,R,用小写字母表示交流瞬时值,HOME,4,正弦波的特征量：,i,：,电流幅值（最大值）,：,角频率（弧度,/,秒）,：,初相角,特征量:,正弦量的特征量及表示方法,HOME,5,为正弦电流的最大值又称幅值,3.1.1 幅值,在工程应用中常用,有效值,表示幅度。,常用交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效值。标准电压220,V，,也是指供电电压的有效值。,最大值,电量名称必须大,写,下标加,m,，,如：,U,m,、,I,m,HOME,6,则有,（均方根值）,可得,当,时，,交流,直流,热效应相当,有效值电量必须大写,有效值概念,交流电流 i通过电阻R在一个周期T内产生的热量与一直流电流I通过同一电阻在同一时间T内产生的热量相等，则称I的数值为i的有效值,HOME,7,可得,当,时，,i=,2 I sin(t+),i可写为：,同理:,u=,U,m,sin(t+),2,m,U,U,=,u=,2 U sin(t+),u可写为：,HOME,8,问题与讨论,电器,220V,最高耐压,=300V,若购得一台耐压为,300V,的电器，是否可用于,220V,的线路上,?,该用电器最高耐压低于电源电压的最大值,，所以,不能用,。,有效值,U,=220V,最大值,U,m,=220V=311V,电源电压,HOME,9,描述变化周期的几种方法,1.,周期,T,：变化一周所需的时间,单位：秒，毫秒.,3.1.2 频率,3.,角频率,：每秒变化的弧度,单位：弧度,/,秒,2.,频率,f,：每秒变化的次数,单位：赫兹，千赫兹,.,i,T,HOME,10,3.1.3 初相,：,t,=0,时的相位，称为,初相位或初相角,。,说明：,给出了观察正弦波的起点或参考点，,常用于描述多个正弦波相互间的关系。,i,：正弦波的相位角或相位,HOME,11,(,),(,),2,1,2,1,j,j,j,w,j,w,j,-,=,+,-,+,=,t,t,两个,同频率,正弦量间的相位差(初相差),t,0,=0,0,HOME,12,两种正弦信号的相位关系,同,相,位,落后于,相,位,落,后,领先于,相,位,领,先,相位差为0,与,同相位,HOME,13,可以证明同频率正弦波运算后，频率不变。,如：,结论:,因角频率（,）不变，所以以下,讨论,同频率正弦波,时，,可不考虑，主要研究,幅度与初相位的变化。,幅度、相位变化,频率不变,HOME,14,例,幅度：,已知：,频率：,初相位：,A,HOME,15,2,1,j,j,j,-,=90,-（-90,）=180,=,(,),(,),2,2,1,1,sin,sin,w,90,w,-,=,+,=,t,I,i,t,I,i,m,m,90,如果相位差为+180,或,-180,称为,两波形反相,例:,HOME,16,正弦波的表示方法,瞬时值表达式,相量,必须,小写,前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。,波形图,i,正弦波的表示方法：,重点,HOME,17,