电工基础4-单相正弦交流电路分析与应用

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1、情境四——日光灯电路的安装与测试电工基础企业工作情境描述日光灯电路是在我们的生产和生活中应用非常普遍的照明电路，因此要了解日光灯的组成和基本工作原理，掌握日光灯的安装工艺，能对电路进行检测，掌握日光灯功率因数提高的方法。企业工作情境描述知识目标：1、了解正弦交流电的产生。2、正确理解正弦量的三要素、有效值、相位关系、相量、相量图等概念。3、掌握正弦交流电的表示方法。4、熟练掌握电阻、电感和电容三种元件在正弦交流中的电压与电流之间的关系以及瞬时功率的特点。5、会用相量形式的基尔霍夫定律建立相量方程式

2、。6、牢固掌握复阻抗的概念，会求解二端交流负载的等效复阻抗。7、熟练掌握RLC串、并联电路的性质。学习目标学习目标知识目标：8、理解并能正确计算有功功率、无功功率、视在功率和复功率。9、掌握功率因数的概念及其提高方法。10、会对单相正弦稳态电路做一般性的分析与计算。11、了解谐振的基本概念，正确理解串联电路与并联电路的谐振特性及应用。12、了解日光灯的组成，理解电路的工作原理。13、熟悉常用电工工具、交流仪器仪表的名称及作用。14、了解电工基本操作工艺。学习目标学习目标技能目标：1、会用示波器、交

3、流电压表、交流电流表对正弦交流电进行观测。2、会用双踪示波器观测同频率正弦电压的相位关系。3、会在EWB中构建一个正弦交流电路，并能完成电路的仿真实验。4、能对交流电路的功率进行测量。5、会制作RLC串联谐振电路并能完成电路的测试。6、能完成日光灯电路的安装与测试。学习目标学习目标素质目标：1、培养良好的职业道德、安全生产意识、质量意识；2、培养学生认真严谨、一丝不苟的工作作风和谦虚好学的能力；3、培养学生分析问题、解决问题的能力；4、培养学生自学能力及经验积累能力。学习目标学习任务1、明确任务。

4、2、学习日光灯的组成和工作原理及日光灯的安装工艺。3、分析项目需求，分解工作任务，制定实施计划。4、完成工作任务，记录测量数据。5、将任务结果进行展示，同学间互相评价，教师点评。6、根据评价反馈信息进行检查，并进行修改、完善，最终提交书面总结文档。7、填写评价表，进行自我评价总结。主要内容1正弦交流电的波形观察与测量3R、L、C串联电路的仿真实验2正弦交流电路中的R、L、C的特性测试4R、L、C并联电路的仿真实验5单相正弦交流电路中的功率7日光灯电路的安装与测试6谐振电路的制作与方针测试项目1：正

5、弦交流电的波形观察与测量EWB仿真：示波器观察正弦交流电波形做一做——用示波器观测正弦交流电波形学一学——一、正弦交流电概念随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦电压和正弦电流，统称为正弦量。表达式为：学一学——一、正弦交流电概念振幅角频率初相角正弦量的三要素it0正半周：电流实际方向与参考方向相同负半周：电流实际方向与参考方向相反+学一学——二、正弦交流电三要素1.正弦交流电的频率、周期和角频率正弦量变化一个循环所需要的时间称周期，用T表示。T=0.5s正弦量一秒钟内经历的循环数称为频率，

6、用f表示。正弦量一秒钟内经历的弧度数称为角频率，用ω表示。1秒钟f=2Hz单位是赫兹单位是秒ω=4πrad/s单位是每秒弧度学一学——二、正弦交流电三要素周期与频率的关系：角频率与周期及频率的关系：我国和大多数国家采用50Hz作为电力工业标准频率(简称工频)，少数国家采用60Hz。三者是从不同的角度反映了同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度。学一学——二、正弦交流电三要素2.正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值正弦量随时间按正弦规律变化，对应各个时刻的数值称为瞬时值，瞬时值是用正弦解析式表示的，即

7、：瞬时值是变量，注意要用小写英文字母表示。瞬时值对应的表达式应是三角函数解析式。学一学——二、正弦交流电三要素2.正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值正弦量振荡的最高点称为最大值，也称幅值，用Um(或Im)表示。最大值是常数，注意要用大写英文字母加小标m表示。学一学——二、正弦交流电三要素2.正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的有效值，用I、U表示。有效值可确切地反映正弦交流电的大小，必须用大写字母表示理论和实

8、际都可以证明：学一学——二、正弦交流电三要素2.正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值用仪表测得的交流电压、电流值，就是被测物理量的有效值。标准电压220V，也是指供电电压的有效值。交流设备铭牌标注的电压、电流均为有效值学一学——二、正弦交流电三要素3.正弦交流电的相位、初相和相位差显然，相位反映了正弦量随时间变化的整个进程。相位相位是随时间变化的电角度，是时间t的函数。学一学——二、正弦交流电三要素3.正弦交流电的相位、初相和相位差初相确定了正弦量计时开始的位置，初相规定不得超过±1