第2单元--单相正弦交流电路的认识.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,*,电工电子技术与技能,（非电类多学时）,人民邮电出版社,第,2,单元 单相正弦交流电路的认识与测试,正弦交流电路的,基本物理量,1,照明电路的安装与测试,2,串联电路的测试分析,4,认识交流电阻器、电感器、电容电路器,3,安装,荧光灯电路,5,测试交流电路的功率,6,任务,1,正弦交流电路的基本物理量,一、认识交流电,二、认识描述交流电的物理量,三、认识交流电的表示方法,一、认识交流电,交流电：大小和方向随时间呈周期性变化的电流。,示波器观测交流信号,二、认识描述交流电的物理量,1,有效值和最大值,（,1,）有效值和最大值的概念,E,m,、,I,m,、,U,m,分别是交流电的电动势、电流和电压的最大值，即交流电在变化过程中所能达到的最大值通常测量、计算的交流电的大小是所谓的有效值。若分别给同一电热器通交流电和直流电，在相同时间内所产生的热效应相等，则称这个直流电的数值就是相应交流电的有效值。,（,2,）交流电压的测量,交流电压表的使用与直流电压表也有两点不同。一是交流电压测量时无极性之分，电表不会出现反偏现象，即测量时不用注意电表的极性；二是有些小量程（如,10V,挡）测量时，应读与之相对应的专用标度尺。,测试交流电压,2,周期和频率,频率就是交流电在,1s,内变化的次数，周期就是完成一次变化所用的时间。,是角频率，也是反映交流电变化快慢的物理量。,3,相位,瞬时值表达式中，括号里的量,t,+,被称做交流电的相位，其中,被称做初相位。相位差，就是两个交流信号的相位之差。,注意：,只有两个信号的频率相同时才能有相位差之说，若两个信号的频率不同，则相位差之说是无意义的。,周期、有效值和初相位是描述正弦交流电的三要素。,想 一 想,某交流电,i,1=10sin(314,t,-60)A,，,i,2=12sin(314,t,+30)A,，则两交流电的周期、频率、角频率、有效值、最大值、初相位分别为多少？两电流的相位差为多少？它们的三要素分别为多少？,三、认识交流电的表示方法,1,解析式表示法,解析式表示法：用交流信号（电压、电流或电动势）随时间变化的表达式来表示交流信号的方法。,如,i,=10sin(314,t,-60)A,这种表示方法能清楚地反映交流信号的三要素。,2,波形图表示法,波形图表示法：用,u,(,i,或,e,)-,t,坐标图像表示交流信号（电压、电流或电动势）随时间变化情况的方法。,这种表示方法能清楚地反映交流信号的三要素。,3,矢量图表示法,矢量图表示法就是用矢量图来表示交流电大小和初相位的方法。,交流电表示法,任务,2,照明电路的安装与测试,一、常见照明灯具,二、照明电路配电板的安装与调试,一、常见照明灯具,1,白炽灯,工作电压范围，价格低廉，不需要附加电路，但它的效率较低。,2,卤钨灯,有体积小、寿命长、光效高。,3,荧光灯,4,低压钠灯,灯光效最高，但仅辐射单色黄光。,5,高强度气体放电灯（,HID,）,这类灯都是高气压放电灯。,6,感应灯,是紧凑型荧光灯的另一种形式。,7,场致发光照明,包括多种类型的发光面板和发光二极管。,二、照明电路配电板的安装与调试,1,火线与零线,单相交流电路有两根电源线，分别是相线（,L,）和中性线（,N,），也就是俗称的火线和零线。,“左零右火”,火线与零线的判别,2,配电板及照明电路的安装,配电板一般由电能表、电源开关、漏电保护器用于漏电保护，熔断器等电器构成。,“,1,、,3,进，,2,、,4,出”,电路接线应遵循以下规则：,布线应紧贴安装面板，横平竖直，不交叉；,除器件接线端子处，其他无接头；,接头处转折不得过短（,30mm,）；,该进入进线孔的导线要通过进线孔接入；,接头旋向应顺着螺钉或螺帽的紧固方向，一般为顺时针方向；,接头露铜不得过长（,3mm,）。,（,1,）安装,（,2,）断电检测。,断开电源开关,QS,，用万用表的电阻挡测量插头火线与零线间的电阻为多少？,(,为什么不是无穷大？,),闭合电源开关,QS,，用万用表的电阻挡测量插头火线与零线间的电阻，同时拨动,S,1,、,S,2,和,S,3,，使万用表的读数和断开电源开关,QS,时相等。,在闭合电源开关,QS,且万用表的读数和断开电源开关,QS,时相等的前提下拨动,S,1,，观察电表读数的变化情况。,在闭合电源开关,QS,且万用表的读数和断开电源开关,QS,时相等的前提下拨动,S,2,和,S,3,，观察电表读数的变化情况。,用万用表的电阻挡检测,EL,1,的中心电极是否与零线相接，开关,S,1,、,S,2,和,S,3,是否接在火线上。,用万用表的电阻挡检测插头的插脚与相应的火线、零线和地线连接是否正确。,（,3,）通电试验。,在断电检查无误后，将电源插头插入实训台的电源插座。,闭合电源开关,QS,，再闭合开关,S,1,，观察灯泡的反应。,闭合电源开关,QS,，依次拨动,S,2,、,S,3,、,S,2,、,S,3,，同时观察灯泡的反应。,用交流电压表分别测量插座各插孔间的电压。,照明电路安装与测试,任务,3,认识交流电阻器、电感器、电容电路器,一、认识交流电路中的电阻器,二、认识交流电路中的电感器,三、认识交流电路中的电容器,一、认识交流电路中的电阻器,1,认识单相调压器,一是调压器不具有隔离功能，也就是调压器不能将其输出端与输入端相隔离，所以应注意用电安全；二是不能将原边（输入端）和副边（输出端）接反，如图,2-3-2,（,a,）所示，一旦接反就有可能烧毁调压器；三是使用前和使用后都要将调压器调到输出电压最低状态，如图,2-3-2,（,b,）所示，以防一时不慎造成电路过压而损坏；四是调压器的输入输出公共端一定接电源的零线，如图,2-3-2,（,c,）所示。,2,交流电路中的电阻器,纯电阻电路的欧姆定律：通过电阻器的电流与电阻器两端的电压成正比，与电阻器的电阻成反比。即,电阻器上的电压与电流相位差为零。,二、认识交流电路中的电感器,1,认识电感器,电感器的重要参数是自感系数，简称电感。,1H=10,3,mH=10,6,H=10,9,nH,电感器电感的大小与其线圈的匝数、形状、直径、长度以及导磁材料有关。,2,交流电路中的电感器,（,1,）在交流电路中，电感器对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为感抗。,（,2,）纯电感电路的欧姆定律,电压相位超前电流相位,90,。,三、认识交流电路中的电容器,1,认识常见电容器,电容器：任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体。,组成电容器的导体称为电极，两个电极之间的绝缘层（材料）称为电介质。,充电：,正、负电荷分别向电容器的正、负极板集结，从而使电容器带电的过程。,放电：,电流就会由电容器的正极板经电阻流向负极板，电容器两端的电压逐渐变小的过程。,电容：,电容器电容的大小由电容器极板的正对面积、极板间距离和极板间所充介质决定，与电容器是否带电、带电多少无关。,耐压：,就是指电容器安全、正常工作所能承受的最大电压。,在直流电路中，电路电压不得超过电容器的额定电压；,在交流电路中，电路电压的最大值不得超过电容器的耐压。,（,1,）直标法。,用数字和字母把电容器的规格、型号直接标在电容器的外壳上。,（,2,）文字符号法。,用数字和文字符号有规律的组合来表示容量的标志方法。,（,3,）数码法。,用,3,位数字来表示电容器容量的大小，单位为,pF,。,（,4,）色标法。,与电阻器的色标法类似，单位为,pF,。,2,交流电路中的电容器,容抗：,在交流电路中，由于极板上的电荷积累，电容器对电流的阻碍作用,纯电容电路（只有电容元件的交流电路）欧姆定律：,纯电容电路中，电容器两端电压与电流的相位关系是：电流相位超前电压相位,90,。,常用电容器和电感器,电容器充放,任务,4,串联电路的测试分析,一、,RL,串联电路测试分析,*,二、,RC,串联电路测试分析,*三、,RLC,串联电路的测试分析,一、,RL,串联电路测试分析,电压规律：,电压三角形,阻抗规律：,阻抗三角形,两个三角形中的,就是电压和电流的相位差，又称为阻抗角。,*,二、,RC,串联电路测试分析,电压规律：,电压三角形,阻抗规律：,阻抗三角形,*三、,RLC,串联电路的测试分析,1,RLC,串联电路,电压规律：,电压三角形,阻抗规律：,阻抗三角形,*,2,RLC,串联谐振电路的测试分析,当,RLC,串联电路中的感抗和容抗相等时，电路呈现纯电阻性，电压和电流的相位差为零，这就是,RLC,串联谐振电路。,（,1,）阻抗特点。电路的总阻抗最小，最小阻抗：,Z,min,=,R,。,（,2,）电流特点。,RLC,串联电路谐振时，通过电路的电流最大，最大电流：,I,max,=,U,/,R,。,（,3,）电压特点。,RLC,串联电路谐振时，电阻两端的电压等于电路的总电压，电感器两端的电压与电容器两端的电压相等，即：,U,R,=U,，,U,L,=U,C,。,（,4,）相位特点。,RLC,串联电路谐振时，电压和电流同相位，即电压和电流的相位差等于零。,任务,5,安装荧光灯电路,一、认识荧光灯电路,二、荧光灯电路的安装与测试,一、认识荧光灯电路,二、荧光灯电路的安装与测试,1,检测,2,安装,3,测试并通电试验,4,检查与评价,荧光灯电路安装,任务,6,测试交流电路的功率,一、测试电路的功率,二、提高功率因数,一、测试电路的功率,1,测试纯电阻电路的功率,视在功率（,S,）：,在交流电路中，总电压有效值和电流有效值的乘积,S,=,UI,有功功率（,P,）,：电阻等元件实际损耗的功率，也就是电路的平均功率。,纯电阻元件上的视在功率和有功功率相等。,2,测试纯电容电路的功率,无功功率（,Q,）,：即储能元件的视在功率。,3,测试交流电路的功率,P,=,UI,cos,Q,=,UI,sin,S,2,=,P,2,+,Q,2,功率三角形,视在功率的单位为伏安（,VA,），有功功率的单位为瓦（,W,），而无功功率的单位为乏（,var,）。,二、提高功率因数,功率因数：就是电路中总电压和电流相位差的余弦，也就是有功功率与视在功率的比值。,反映了电源功率利用率的大小。,并联适当电容器的方法来提高功率因数,