电工技术基础与技能教学课件杜德昌单元三单相正弦交流电路

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2、、电流表进行交流电路的测量。●掌握荧光灯电路的组成及各部分作用，会连接荧光灯电路。●掌握照明电路配电板的组成，会安装照明电路配电板。任务一正弦交流电的基本物理量任务二基本正弦交流电路任务三串联正弦交流电路任务四交流电路的谐振任务一正弦交流电的基本物理量任务目标●认识正弦交流电，会用示波器观察正弦交流电波形。●理解正弦交流电的基本物理量及相互关系。●掌握正弦交流电的表示方法。任务分析正弦交流电的表示法及三要素是分析正弦交流电路的基础，理解掌握好本节知识对单相、三相正弦交流电路的学习极为重要。一、认识正弦交流电用示波器可以观察到正弦交流电的波形如图3.3

3、所示。图3.2观察正弦交流电的实物接线图图3.3正弦交流电的波形正弦交流电可以用波形图表示，也可以用三角函数式（或称解析式、瞬时值表达式）表示。以正弦电流为例，其波形图和三角函数式分别如图3.4和式所示。图3.4正弦交流电流波形图二、周期、频率和角频率1．周期正弦交流电每完成一个循环所需要的时间叫周期，用符号T表示，单位为秒（s）。2．频率正弦交流电在1s内完成的周期数叫频率，用符号f表示，单位为赫兹（Hz）。3．角频率正弦交流电在单位时间内变化的弧度数叫做角频率，用符号ω表示三、瞬时值、最大值和有效值1．瞬时值正弦交流电在某一瞬间的大小叫瞬时值，电

4、动势、电压和电流的瞬时值分别用小写字母e、u、i表示。2．最大值正弦交流电变化时出现的最大瞬时值叫最大值。电动势、电压和电流的最大值分别用大写字母加下标m表示，如Em、Um、Im等，如图3.5所示。图3.5正弦交流电的瞬时值、最大值3．有效值由于交流电的大小随时间变化，因此无法用某一瞬间的值表示交流电的大小。在电工技术中通常用有效值表示交流电的大小。图3.6正弦交流电有效值的定义根据理论计算，正弦量的有效值是最大值的0.707倍，即四、相位、初相位和相位差1．相位交流电每一时刻都是变化的，交流电在t时刻所对应的角度，即式中的（）称为相位角，简称相位。

5、2．初相位t= 0时的相位叫初相位，即式中的φ0。图3.9初相位的3种情况（1）交流电i1的初相位φ1>0。（2）交流电i2的初相位φ2<0。（3）交流电i3的初相位φ3= 0。3．相位差两个同频率正弦量的相位之差叫做相位差。如图3.9所示交流电表达式为五、正弦交流电的三要素称最大值、频率和初相位为正弦交流电的三要素。六、正弦交流电的相量表示法相量是平面直角坐标系中的一条有向线段。（1）该线段的长度等于正弦量的有效值。（2）该线段与X轴正方向的夹角等于正弦量的初相位。之所以称这个有方向的线段为相量图3..11正弦交流电的相量表示法七、非正弦交流电实训

6、项目四交流电的简单测试任务目标●熟悉实训室工频电源的配置。●会使用示波器观察正弦交流电的波形，并能读出交流电的频率和最大值。●熟练使用万用表测量交流电压。一、熟悉实训室工频电源的配置图3.13实训台上工频电源的配置二、认识示波器图3.14HH4310型双踪示波器前面板图任务二基本正弦交流电路任务目标●掌握基本正弦交流电路中电流、电压的关系。●理解感抗、容抗的概念。●理解基本正弦交流电路功率的分析和计算。任务分析任何复杂的交流电路都是由基本交流电路组合而成的，因此，学会基本正弦交流电路的分析方法非常重要，为学习各种复杂的交流电路打下基础。一、纯电阻电路

7、在交流电路中，只含有纯电阻负载，而没有电感和电容的电路叫纯电阻电路，如图3.15所示。图3.15纯电阻电路1．电压和电流的关系设加在电阻两端的电压为，在任一瞬间通过电阻的电流i与电阻两端的电压uR仍满足欧姆定律，即（1）数值关系：最大值有效值可见，电流、电压的瞬时值、最大值和有效值都符合欧姆定律。（2）相位关系：电流与电压同相。其波形和相量图如图3.17所示。2．功率电阻的有功功率为二、纯电感电路1．电压和电流的关系（1）数值关系感抗与电感L以及电源频率成正比，用公式表示为（2）相位关系若设电感线圈中通过的电流为2．功率电感元件是一种储能元件，在电路

8、中只与电源进行能量交换，但不消耗电能，因此，其有功功率为零，即P= 0。电感元件和电路交换能量的大小，通常用