6-1-正弦交流电的基本概念.ppt

第六章单相正弦交流电路,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,第六章单相正弦交流电路,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,*,实际中，发电厂生产和输送的都是正弦交流电。,汽轮发电机组,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,凡大小和方向都随时间变化的电动势、电压或电流，统称为,交流电,。其中，按正弦规律变化的交流电称为,正弦交流电,；不按正弦规律变化的交流电称为,非正弦交流电,，,a,）直流电,b,）正弦交流电,c,）锯齿波,d,）方波,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,交流电之所以有极为广泛的应用，是因为它具有许多优点。例如，交流电机比同功率的直流电机结构简单、成本低、工作可靠；交流电可利用变压器很方便地变换电压的大小，从而实现远距离输电和向用户提供各种不同等级的电压。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,1,了解正弦交流电的产生过程和特点。,2,理解正弦交流电的基本概念，熟练掌握,正弦交流电的三要素及其意义。,正弦交流电的基本概念,6-1,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,一、正弦交流电的产生,单相正弦交流发电机,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,交流发电机示意图 磁感应强度的分布 正弦交流电动势波形,正弦交流发电机的结构示意图,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,正弦交流电动势：,正弦交流电压：,正弦交流电流：,上式称为正弦交流电的,解析式,或,瞬时值表达式,，,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,1,正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值,二、描述正弦交流电的物理量,（,1,）瞬时值,正弦交流电的大小是随时间变化的。把正弦交流电在某一时刻的数值称为瞬时值。正弦电动势、电压和电流的瞬时值分别用小写字母,e,、,u,、,i,表示。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,2,）最大值,最大的瞬时值称为正弦交流电的最大值，也称,振幅,或,峰值,。正弦电动势、电压和电流的最大值分别用符号,E,m,、,U,m,、,I,m,表示。,最大值实际反映了交流电在变化过程中所能达到的,最大数值,。因此，最大值是不随时间变化的。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,3,）有效值,让交流电和直流电分别通过阻值完全相等的电阻，若在相同的时间内这两种电流产生的热量相等，就把此直流电的大小定义为该交流电的有效值（,E,、,U,、,I,）。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,正弦交流电的有效值与最大值的关系为,：,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,若无特殊说明，交流电的大小都是指有效值。有效值也不随时间变化。生产实际中交流电压表和交流电流表所测出的电压和电流数值也是有效值；一般交流照明灯具、电气设备上所标注的额定电压和额定电流也都是有效值。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,在计算电气设备的绝缘耐压水平时，要考虑交流电压的最大值。例如，耐压为,250V,的电容器，就不能接在,220V,的交流电压上使用。因为交流电压的最大值 超过了电容器的耐压值，极易造成电容器击穿。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,交流电的平均值,（,4,）平均值,平均值,正弦交流电在半个周期内所有瞬时值的平均值。分别用符号,E,p,、,U,p,、,I,p,表示。,E,1.1,E,p,U,1.1,U,p,I,1.1,I,p,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,2.,正弦量的周期、频率和角频率,周期、频率和角频率是从三个不同角度来反映交流电变化快慢的物理量。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,1,）周期,T,周期,正弦交流电每重复变化一次所需要的时间，用符号,T,表示。,周期的单位是秒（,s,），常用的单位还有,ms,（毫秒）、,s,（微秒）和,ns,（纳秒）。,1 s,10,3,ms 1 ms,10,3,s 1,s,10,3,ns,周期越小，说明正弦交流电变化一次所用,的时间越短，正弦交流电变化得越快。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,或,（,2,）频率,f,频率,正弦交流电在,1s,内重复变化的次数，用符号,f,表示，单位为赫兹（,Hz,）。,周期和频率互为,倒数,，即：,频率越高，说明交流电变化的越快。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,3,）角频率,角频率,正弦交流电在,1s,内变化的电角度，用符号,表示。角频率的单位是弧度每秒（,rad,s,）。,想一想,角频率越大，说明交流电变化越快,。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,1,）相位,3.,正弦交流电的相位和初相位,在 中，表示在任意时刻线圈,平面与中性面之间的夹角，称为,相位角,，也称,相位,或,相角,，它反映了交流电变化的进程。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,（,2,）初相,正弦交流电在,t,0,时的相位叫做,初相位,，也称“初相角”或“初相”，用符号,j,表示，其单位可用弧度（,rad,）或度,(),表示。,初相反映了交流电开始变化的起点，与时间起点的选择有关。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,初相在波形图上的表示如下：,初相为正 初相为负,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,习惯上，初相通常用小于,180,的角度表示：凡大于,180,的正角都化成小于,180,的负角来表示；而大于,180,的负角就化成小于,180,的正角来表示。如,270,可化成,90,表示，而,270,可化成,90,表示。,（,3,）正弦量的相位差,两个,同频率,正弦交流电的相位之差叫做,正弦交流电的相位差,，用符号,D,j,表示，即：,两个正弦交流电之间的相位关系,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,最大值：,反映了正弦交流电的变化范围。,角频率：,反映了正弦交流电变化的快慢。,初 相：,反映了正弦交流电的起始状态。,4.,正弦交流电的三要素,实际中只要知道了这三个量就可以确定一个交流电，并写出其瞬时值表达式。因此，常把最大值、角频率和初相叫做,正弦交流电的三要素,。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,解题过程,已知某正弦电压是 试,求：,（,1,）电压的最大值,U,m,、有效值,U,、平均值,U,p,、角频率,、频率,f,、周期,T,和初相,j,各为多少？,（,2,）当,t,0,和,t,0.01s,时，电压的瞬时值各是多少？,（,3,）该电压的三要素是多少,?,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,1,已知某正弦电压的有效值为,100,V,，频率为,50,Hz,，初相为,30,，试写出该电压的解析式。,2,已知某正弦电流的初相为,45,，试求同频率正弦电压在下列情况下的初相各是多少,?,（,1,）,u,与,i,同相；（,2,）,u,与,i,反相；,（,3,）,u,超前,i,30,；（,4,）,u,滞后,i,75,。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,课堂小结,1,凡大小和方向都随时间变化的电动势、电压或电流，统称为交流电。其中，按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。通常讲的交流电都是指最常用的正弦交流电。,2,表示交流电大小的物理量是有效值，分别用大写字母,E,、,U,、,I,表示。正弦量的最大值是有效值的 倍，或者说有效值是最大值的,0.707,倍。,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,3,平均值是指正弦量在半个周期内所有瞬时值的平均值。正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号,E,p,、,U,p,、,I,p,表示。,4,周期、频率和角频率是从不同角度来反映交流电变化快慢的物理量。三者之间的关系为：,课堂小结,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,5,正弦交流电的最大值反映了正弦交流电的变化范围，角频率反映了正弦交流电变化的快慢，初相位反映了正弦交流电的起始状态，它们是表征正弦交流电的三个重要物理量，叫做正弦交流电的三要素。,6,两个同频率正弦交流电的相位之差叫做正弦交流电的相位差，用符号,j,表示，,j,j,1,j,2,。,课堂小结,6-1 正弦交流电的基本概念ppt课件,