电磁学 北大 王稼军 讲义 ppt 5.3 交流电.ppt

《电磁学 北大 王稼军 讲义 ppt 5.3 交流电.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、交流电§5交流电概述§6交流电路中的元件§7元件的串并联——矢量图解§8交流电路复数解法§9交流电功率§10谐振电路,§11-12变压器、三相电2021/9/17北京大学物理学院王稼军编2021/9/17北京大学物理学院王稼军编§5交流电概述p259/331各种形式的交流电交流电路如果电源电动势e(t)随时间作周期性变化，则各段电路中的电压u(t)和电流i(t)均随时间作周期性变化，这种电路叫做交流电路2021/9/17北京大学物理学院王稼军编简谐交流电e(t)、u(t)、i(t)随时间变化的关系是正弦或余弦函数的波形—

2、—简谐交流电任何非简谐式的交流电都可分解为一系列不同频率的简谐成分。不同频率的简谐成分在线性电路中彼此独立、互不干扰同频简谐量经叠加、微商、积分仍为同频简谐量当有不同频率的简谐成分同时存在时，可以一个一个地单独处理。2021/9/17北京大学物理学院王稼军编2021/9/17北京大学物理学院王稼军编简谐交流电的特征量p262/p333直流交流元件RR、L、C电动势（常数）电压U(常数）电流I(常数）2021/9/17北京大学物理学院王稼军编三个特征量频率与周期f：单位时间内交流电作周期性变化的次数T：周期，表示作一次变

3、化所需要的时间：圆频率市电50Hz注意三者的值取决于电源的频率，交流电路中各部分的电压和电流的频率均与交流电源的频率相等，属于同频简谐交流电三者都是描述简谐变量随时间变化快慢的物理量，但是单位不同2021/9/17北京大学物理学院王稼军编峰值和有效值交变电动势交变电压交变电流瞬时值实际测量的是它们的有效值峰值与有效值是什么关系？2021/9/17北京大学物理学院王稼军编峰值和有效值峰值：瞬时值随时间变化的幅度。有效值定义：如果交变电流i通过电阻R时，在一个周期T内产生的焦耳热与某一直流电流I通过该电阻R在同样时间T内产

4、生的热量相等，那么交变电流i的有效值在数值上等于直流电流I。按照上述表述，有交变电流有效值适用于周期性变化的量，但不能用于非周期量2021/9/17北京大学物理学院王稼军编峰值和有效值简谐交流电电流有效值电压有效值电源有效值简谐变量的有效值是其峰值的例：通常的交流电压表、电流表等都是按有效值刻度的，例如说民用电电压为220V是指有效值，此时其峰值为311V。2021/9/17北京大学物理学院王稼军编相位、初相位简谐交流电表达式相位初相位相位和初相位具有角度的量纲简谐变量的特点是：在一个周期内不同时刻的运动状态皆不同而相位

5、相差2的整数倍的两个状态完全相同相位是描述交流电的瞬时变化状态的重要物理量2021/9/17北京大学物理学院王稼军编相位、初相位描述方法简谐变量的各个时刻的瞬时状态完全可以用一个周期T时间内，相位在0—2之间的变化反映出来。实际上相位描述的实质仍是时间，只是并非以秒为单位，而是以角度为单位好处可以比较明确地表示交流电的瞬时状态，便于比较不同简谐量变化的步调；一旦交流电变量的相位和初相位确定，便可确定该时刻交流电变量（如电压或电流）的大小以及其变化趋势2021/9/17北京大学物理学院王稼军编例题：要求画出该电流的瞬时

6、值随相位变化的曲线解：对电流求关于时间的导数，得到电流随时间的变化率相位依次等于相位值i(t)di(t)/dt变化趋势0I00正的峰值/20<0由正值向负值变化-I00负的峰值3/20>0由负值向正值变化相位电流瞬时值2021/9/17北京大学物理学院王稼军编相位差在处理交流电问题的实际过程中，我们更关心的是两个交流电的相位差相位差可以反映不同简谐量的步调是否一致