电路与电子学3交流电路

《电路与电子学3交流电路》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、第三章交流电路§3.1正弦交流电的基本概念§3.2正弦量的相量表示法§3.3单一元件参数电路§3.4简单正弦交流电路§3.5复杂交流电路的分析和计算§3.6正弦交流电路的功率§3.7正弦交流电路的谐振§3.8非正弦周期交流电路§3.9、三相交流电路1第三章交流电路§3.1正弦交流电的基本概念一、周期电流及交流电如果电流或电压每经过一定时间（T）就重复变化一次，则此种电流、电压称为周期性电流或电压。（如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。）如果电流、电压在一个周期的平均值为零称为交流电流或电压。记做：u(t)=u(t+T)TutuTt2第三

2、章交流电路如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电的优越性：便于传输；便于运算；有利于电器设备的运行；.....二、正弦交流电路3第三章交流电路正弦交流电也有正方向,一般按正半周的方向假设。交流电路进行计算时，首先也要规定物理量的正方向，然后才能用数字表达式来描述。实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反ti*正弦交流电的方向iuR+_4第三章交流电路三、正弦波的特征量：电流幅值（最大值）：角频率（弧度/秒）：初相角特征量:i5第三章交流

3、电路为正弦电流的最大值正弦波特征量之一--幅度在工程中常用有效值表示幅度。交流电表指示的电压、电流读数值就是被测物理量的有效值。民用电中的标准电压220V，也是指供电电压的有效值。最大值电量名称必须大写,下标加m。如：Um、Im6第三章交流电路则有（均方根值）可得当时，交流直流热效应相当电量必须大写如：U、I有效值有效值概念7第三章交流电路问题与讨论电器~220V最高耐压=300V若购得一台耐压为300V的电器，是否可用于220V的线路上?该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。有效值U=220V最大值Um=220V=311

4、V电源电压8第三章交流电路描述变化周期的几种方法1.周期T：变化一周所需的时间[单位：秒，毫秒…]正弦波特征量之二--角频率3.角频率ω：每秒变化的弧度[单位：弧度/秒]2.频率f：每秒变化的次数[单位：赫兹，千赫兹…]iT9第三章交流电路*电网频率（工频）：中国50Hz美国、日本60Hz小常识*有线通讯频率：300-5000Hz*无线通讯频率：30kHz---3×104MHz10第三章交流电路正弦波特征量之三--初相位：t=0时电流的相位，称为初相位或初相角。说明：给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。i

5、：正弦波的相位角或相位11第三章交流电路两个同频率正弦量间的相位差(初相差)t12第三章交流电路两种正弦信号的相位关系同相位落后于相位落后相位领先领先于13第三章交流电路可以证明同频率正弦波求和运算后，频率不变。如：结论:因角频率（）不变，所以以下讨论同频率正弦波时，可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。幅度、相位变化但频率不变14第三章交流电路例幅度：已知：频率：初相位：15第三章交流电路§3.2正弦量的相量表示法瞬时值表达式相量必须小写前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图i正弦波的表示方法：重点16第三章交流电

6、路ω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。正弦波的相量表示法ω矢量以角速度按逆时针方向旋转矢量长度初矢量与横轴夹角=初相位17第三章交流电路3.相量符号包含幅度与相位信息。1.描述正弦量的有向线段称为相量(phasor)。若其幅度用最大值表示，则用符号：最大值相量的书写方式2.在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：有效值18第三章交流电路落后于领先落后？正弦波的相量表示法举例例1：将u1、u2用相量表示相位：幅度：相量大小设：19第三章交流电路同频率正弦波的相量画在一起，构成相量图。例2：同频率

7、正弦波相加--平行四边形法则20第三章交流电路注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。新问题提出：平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。故引入相量的复数运算法。相量复数表示法复数运算21第三章交流电路相量的复数表示ab+1将复数放到复平面上，可如下表示：22第三章交流电路欧拉公式代数式指数式极坐标形式ab23第三章交流电路在第一象限分析时注意相量所在的相限，设a、b为正实数。在第二象限在第三象限在第四象限ab24第三章交流电路相量的复数运算1.加、减运算设：则：

8、___25第三章交流电路2.乘法运算设：则：设：任一相量则：90°旋转因子。+j逆时针转90°，-j顺时针转90°说明：26第三章交流电路3.除法运算设：则：27第三章交流电路复数符号法应用举例解：例1:已知瞬时值，求相