正弦交流电基本概念.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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,单击此处编辑母版标题样式,正弦交流电的基本概念,轮机系,1,单相交流电路的基本概念,大小和方向均随时间变化的电压或电流称为交流电。如,等腰三角波,矩形脉冲波,正弦波,其中，大小和方向均随时间按正弦规律变化的电压或电流称为,正弦交流电,。,了解和掌握正弦交流电的特点，学会正弦交流电路的基本分析方法，是本节课学习的目的。,2,1.,正弦交流电的频率、周期和角频率,T=0.5s,单位是秒,1,、周期,交流电完成一次周期性变化所需要的时间叫做交流电的,周期,。用,T,表示。,u(i),3,交流电在,1s,内完成周期性变化的次数称为交流电的,频率,，用,f,表示。,1,秒钟,f=,2Hz,单位是赫兹,u(i),2,、频率,4,T=0.5s,=,4,rad/s,单位是,每秒弧度,u(i),显然,三者是从不同的角度反映的同一个问题：,交流电随时间变化的快慢程度,。,交流电一秒钟内经历的电角度称为,角频率,，用,表示。,交流电变化一个周期，相当于发电机绕组转动了 弧度或,360,0,。,国 标,5,2.,正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值,交流电随时间按正弦规律变化，对应各个时刻的数值称为瞬时值，瞬时值是用正弦解析式表示的，即：,瞬时值,是变量，注意要,用小写英文字母,表示。,(1),瞬时值,(2),最大值,正弦量振荡的最高点称为,最大值或峰值,，用,U,m,(,或,I,m,),表示,有效值,是指与交流电热效应相同的直流电数值。,R,i,在,t,时间内产生的热量为,Q,例,在,t,时间内产生的热量也为,Q,两电流热效应相同，可理解为二者做功能力相等。我们把做功能力相等的直流电的数值,I,定义为相应交流电,i,的,有效值,。,有效值可确切地反映正弦交流电的大小,。,(3),有效值,有效值用,U,或,I,表示。,R,I,理论和实践都可以证明，正弦交流电的有效值和最大值之间具有特定的数量关系，即：,7,3.,正弦交流电的相位、初相和相位差,显然，相位反映了正弦量随时间变化的整个进程。,初相,确定了正弦量计时开始的位置，初相规定,不得超过,180,。,(1),相位,(2),初相,正弦量与纵轴相交处若在正半周，初相为正。,正弦量与纵轴相交处若在负半周，初相为负。,8,例,u,、,i,的相位差为：,显然，两个同频率正弦量之间的相位之差，实际上等于它们的,初相之差,。,已知,(3),相位差,，求,电压与电流之间的相位差。,解,注 意,不同频率的正弦量之间不存在相位差的概念。相位差不得超过,180!,分析一下感性，容性,9,思考 回答,何谓交流电的三要素？它们各反映了什么？,耐压为,220V,的电容器，能否用在,180V,的正弦交流电源上？,何谓反相？同相？超前？滞后？,正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和初相位。最大值反映了交流电大小的变化范围；角频率反映了交流电变化的快慢；初相位反映了交流电的初始状态。,不能！,因为,180V,的正弦交流电，其最大值,255V,180V!,u,1,与,u,2,反相，即相位差为,180,；,u,3,t,u,4,u,2,u,1,u,u,1,与,u,4,同相，即相位差为零,。,10,【,例,】,某正弦电压的最大值,U,m,=310V,初相,u,=30,0,;,某正弦电流的最大值,I,m,=14.1A,初相,i,=-60,0,。它们的频率均为,50Hz,。（,1,）分别写出电压和电流的瞬时值表达式。（,2,）正弦电压和电流的相位差。,解：,答：电压和电流的瞬时值表达式分别是,310sin(314t+30,0,)V,，,14.1sin(314t-60,0,A,，正弦电压和电流的相位差是,90,0,。,(1),(2),11,【,例,】,设在工频电路中，电流,i,=,I,m,sin(t,+120,0,）,已知接在电路中的安培表读数为,1.3A,，求初相位和,t=0.5s,时的瞬时值。,解：,答：初相位是,2,/3 rad,，,t=0.5s,时的瞬时值是,1.59A,。,(1),(2),初相位,:,最大值,:,角频率,:,则,:,当,t=0.5s,时：,12,4,正弦交流电的表示方法,在分析正弦交流电路时，同一电路中的所有电压、电流都是同频率的正弦量，且频率与电源的频率相同。,前提：,一个正弦量由最大值（或有效值）和初相位两个要素也能确定。,因此：,描述正弦交流电的有向线段称为,相量,。,符号表示：,正弦量：,在复平面上可以用长度为最大值,I,m,与实轴正向夹角为,i,的有向线段表示,13,正弦量：,例：,14,本节学习结束。,Goodbye!,15,