《单相交流电路》ppt课件

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1、第二章单相交流电路第二章单相交流电路§2.1正弦交流电的基本特征§2.2正弦交流电的表示法§2.3单一参数电路元件的交流电路§2.4电阻、电感、电容元件串联的交流电路§2.6电路的谐振§2.5功率因数的提高上一页下一页返回本章§2.7非正弦交流电路的概念交流电的概念如果电流或电压其大小与方向随时间作周期性变化，则此种电流、电压称为交流电流或交流电压。有正弦波、方波、三角波、锯齿波等。§2.1正弦交流电的基本概念Tut正弦波方波上一页下一页返回本章otuTo如果一个随时间按正弦规律变化的电压源作用于电路，则电路中的电流、电压也随时

2、间按正弦规律变化，这种随时间按正弦规律周期性变化的电路称为正弦交流电路。正弦交流电的优越性：容易产生;便于输送;易于使用；正弦交流电路iuR上一页下一页返回本章返回本节一、正弦量的三要素：电流幅值（最大值）：角频率（弧度/秒）：初相位正弦量的三要素:上一页下一页返回本章返回本节io为正弦电流的最大值１．最大值最大值用带下标:“m”的大写字母表示，如Um、Im、Em分别表示正弦电压、正弦电流、正弦电动势的最大值。上一页下一页返回本章返回本节描述正弦量变化快慢的三个物理量：c.角频率ω：每秒变化的弧度单位：弧度/秒b.频率f：每

3、秒变化的次数单位：赫兹，千赫兹...２、角频率Ta.周期T：变化一周所需的时间单位：秒，毫秒..上一页下一页返回本章返回本节io：t=0时的相位，称为初相位或初相角。：正弦波的相位角或相位。3、初相位说明：反映了正弦交流量的初始状态；初相位的取值范围是:上一页下一页返回本章返回本节io例1:最大值：已知：频率：初相位：写出此正弦量的三要素。解上一页下一页返回本章返回本节例2:若正弦电流、电压波形如图所示，试写出它们的解析式。ui01.5A10V解正弦电流解析式为正弦电压解析式为上一页下一页返回本章返回本节二、相位差两个同频率正弦

4、量间的相位差(初相差)ti上一页下一页返回本章返回本节三、有效值交流电的有效值是根据电流的热效应相等的原理来规定的。当某一交流电流i通过一电阻R在一周期内所产生的热量，与某一直流电流I通过同一电阻R在相同时间内产生的热量相等时，则这一直流电流的数值就称为该交流电流的有效值。交流电的瞬时值随时间而变化,不便于用它来计量交流电的大小。在工程应用中，通常所说的交流电的电压或电流的数值，都是指它们的有效值。上一页下一页返回本章返回本节注意:有效值电量必须大写如：U、I、E正弦量的有效值等于它最大值的正弦电流、正弦电压正弦电动势的有效值

5、为上一页下一页返回本章返回本节例3:写出图中正弦电压和电流的有效值，并比较电流i与电压u的相位关系。ui01.5A10VU=7.07VI=1.06A解上一页下一页返回本章返回本节电流i比电压u超前900。2.2正弦交流电的表示法（三种）瞬时值表达式相量必须小写波形图i正弦量的表示方法：重点前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。上一页下一页返回本章概念：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示。一、旋转矢量矢量长度=矢量与横轴夹角=初相位ω矢量以角速度按逆时针方向旋转上一页下一页返回本章返回本节uωo

6、由于矢量具有了正弦量的三要素,因而正弦量可以用矢量来表示。将正弦量用矢量表示时，有两种方式：矢量的书写方式1、若其幅度用最大值表示，则用符号：2、若其幅度用有效值表示，则用符号：上一页下一页返回本章返回本节正弦量在各时刻的瞬时值与旋转矢量在对应时刻在纵轴上的投影一一对应。有效值最大值矢量的作图方式初相位初相位上一页下一页返回本章返回本节同频率正弦量相加--平行四边形法则例4：同频率正弦量矢量可以画在同一张矢量图上。上一页下一页返回本章返回本节讨论：若是同频率正弦量相减，怎么计算？正交分解法计算上一页下一页返回本章返回本节注意：1

7、.只有正弦量才能用矢量表示，非正弦量不可以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张矢量图上，不同频率不行。新问题提出：平行四边形法则可以用于矢量的加、减运算，但遇到多个矢量进行加减运算已不方便，而矢量的乘、除运算很难进行，故引入相量的概念。矢量　　　　相量复数运算上一页下一页返回本章返回本节二、复数复数的四种表达形式：+jba+lAґ(1)代数形式(1)代数形式(2)三角函数形式(3)指数形式(4)极坐标形式欧拉公式注意：复平面的虚部用j表示，是为了与电流i有区别上一页下一页返回本章返回本节复数的运算：两复数之和为：有两个复数：两复

8、数之差为：两复数之积为：两复数之商为：上一页下一页返回本章返回本节相量ab+1注意：正弦量可以用矢量来表示，而矢量又可以用复数来表示，将矢量放到复平面上，得到相量。放到复平面上，用大写字母上加点“.”将矢量表示上一页下一页返回本章返回本节ab代数形式指数形式极坐