1、交流电及整流、滤波、稳压电路交流电自然界的电自然界的磁场磁电磁场的变化会在导体中感应出电流电磁通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定)通电环形电流磁场(用右手定则判定)电电变压器可以改变交流电的电压n1n2降压n1n2升压提问:能不能用变压器改变直流电的电压?提问:能不能用变压器改变直流电的电压?什么是直流电、交流电电流流向始终不变。电流是由正极,经导线、负载,回到负极,通路中,电流的方向始终不变,所以我们将输出这固定电流方向的电源,称为“直流电源”。简记为DC,如:干电池、铅蓄电池。交流电:电流的方向、大小会随时间改变。发电厂的发电机是利用动力使发电机中的线圈运转,每转180发电机输出电流的
2、方向就会变换一次,因此电流的大小也会随时间做规律性的变化,此种电源就称为“交流电源”。简记为AC,如:家用220V电源。注意:交流直流仅仅是指电流的方向,与大小无关。直流电也可能是电流方向不变,但是大小一直在变的电流。交流电可以通过整流变成直流电(最简单用一个二极管就变成了大小变化的直流电)。直流电也可以通过振荡电路变成交流电。图中哪个为直流电,哪个为交流电?a bc d e f 直流电源、交流电源墙上的插座提墙上的插座提供的是交流电。供的是交流电。干电池提供的是干电池提供的是直流电直流电 。正弦交流电电磁感应(Electromagnetic induction)闭合电路的一部分导体在磁场中做
3、切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。(法拉第)交流发电机利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。交流发电机示意图正弦交流电产生过程汽车交流发电机基本结构 二、交流电的感应电动势和感应电流 设磁感应强度为B,磁场中线圈一边的长度为,平面从中性面开始转动,经过时间t,线圈转过的角度为 ,这时,其单侧线圈切割磁感线的线速度与磁感线的夹角也为 ,所产生的感应电动势 。所以整个线圈所产生的感应电动势为 。其中 为感应电动势的最大值,设为 ,则:上式为正弦交流电电动
4、势的瞬时值表达式,也称为解析式。电压瞬时值表达式 电流瞬时值表达式 表征交流电的物理量正弦交流电三个要素:最大值(峰值)、周期(频率或角频率)和相位(初相位)。周期:交流电每重复变化一次所需的时间,称为交流电的周期。用符号T表示,单位是秒(s)。频率:交流电在1秒内重复变化的次数,称为交流电的频率。用符号f表示,单位是赫兹(Hz)。我国动力和照明用电的标准频率为50Hz(习惯上称为工频),少数国家如美国、日本采用60Hz的频率。2 2正弦交流电的最大值、有效值和平均值(1 1)最大值 :正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值,又称峰值、幅值。最大值用大写字母加下标m表示,如Em、Um、Im。
5、(2 2)有效值:因为交流电的大小是随时间变化的,所以在研究交流电功率时,采用最大值就不方便,通常是用有效值来表示。有效值是这样规定的:使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上,在相同的时间内产生的热量相同,就把这一直流电的数值叫做该交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、U、I。有效值=最大值0.707最大值 我们通常说家庭电路的电压是220V,便是指有效值。各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值,交流电流表和交流电压表测量的数值,也都是有效值。液晶电视机的铭牌液晶电视机的铭牌上标的额定电压上标的额定电压220V220V是有效值是有效值 3 3正弦交流电的相位与相位差(1)相位:在式 中,表示在任意时刻线圈平面与中性面所成的角度,这个角度称为相位角,也称相位或相角,它反映了交流电变化的进程。其中,为正弦量t=0时的相位,称为初相位,也称初相角或初相。(2)相位差:两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号表示,即两个同频率交流电的相位差就等于它们的初相之差。欢迎提问Thanks for your attention!