正弦交流电路1

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1、第3章正弦交流电路3.2正弦量的相量表示法3.3单一参数的交流电路3.4RLC元件串联的交流电路3.5阻抗的串联与并联3.6交流电路的频率特性后一页3.1正弦电压与电流3.7功率因数的提高前一页返回返回后一页前一页一、理解正弦量的特征及其各种表示方法。二、理解电路基本定律的相量形式及复阻抗，熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法。会画相量图。三、掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念。四、了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征。五、了解提高功率因数的意义和方法。本章要求3.1正弦电压与电流正弦量：随时间按正弦规律做周

2、期变化的量。Ru+_Ru+___iu+_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；.....返回后一页前一页3.1正弦电压与电流设正弦交流电流：角频率：决定正弦量变化快慢幅值：决定正弦量的大小幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置iIm2T后一页前一页返回3.1.1．频率与周期周期T：变化一周所需的时间（S、mS）角频率：rad/s频率f：（HZ、KHZ）iT前一页后一页*无线通讯频率：30kHz~3×104MHz*电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz*高频炉频率：200~300KHZ*中频炉频

3、率：500~8000Hz返回3.1.2．幅值与有效值有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。幅值：Im、Um、Em则有交流直流幅值必须大写,下标加m。同理：有效值必须大写后一页前一页返回给出了观察正弦波的起点或参考点。:3.1.3初相位与相位差相位：i注意：•交流电压、电流表测量数据为有效值•交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值前一页后一页初相位：表正弦量在t=0时的相角。反映正弦量变化的进程。返回如：若电压超前电流两同频率的正弦量之间的初相位之差。3.1.3相位差：后一页前一页返回ui=u-i<0电流超前电压uiui=u

4、-i=0电压与电流同相=u-i=180o电压与电流反相900后一页前一页=2-1=900电流超前电压900返回2．不同频率的正弦量比较无意义。t1．两同频率的正弦量之间的相位差为常数，与计时的选择起点无关。注意:后一页前一页返回3.2正弦量的相量表示法瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图i１.正弦量的表示方法：重点必须小写相量后一页前一页返回2.正弦量的旋转有向线段表示ω设正弦量:若:有向线段长度=ω有向线段以速度按逆时针方向旋转则:该旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻正弦量的瞬时值。有向线段与横轴夹角=初

5、相位后一页前一页返回3.正弦量的相量表示1.复数表示形式设A为复数:1)代数式A.=a+jb式中:a=Acosb=Asin复数的模复数的幅角+j+1Aba实质：用复数表示正弦量后一页前一页返回2)三角式4)极坐标式3)指数式可得:由欧拉公式:后一页前一页返回2.旋转因子：相量乘以，将逆时针旋转900。相量乘以，将顺时针旋转900。后一页前一页返回3.正弦量的相量表示设正弦量:相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角电压的有效值相量相量:表示正弦量的复数称相量相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角相量表示:或：电压的幅值相量后一页前一

6、页返回1.相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。2.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。3.只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。注意:？=返回后一页前一页5.相量的书写方式幅度用最大值表示，则用符号：4.相量的两种表示形式:相量图:把相量表示在复平面的图形相量式:实际应用中，幅度多采用有效值，符号：可不画坐标轴后一页前一页返回正误判断1.已知：？？有效值？2.已知：复数瞬时值j45后一页前一页•返回正误判断3.已知：？？4.已知：？最大值5.？复数瞬时值后一页前一页返回落后于超前落后？解：1）相量式：2）相量图：例一：将u1、u2用相

7、量表示后一页前一页返回例二：在下列几种情况下，哪些可以用相量进行运算，如何运算？1.2.3.4.解:用相量法计算3式:同频率正弦量后一页前一页返回例三：有效值I=16.8A后一页前一页返回跳转例四：图示电路是三相四线制电源，已知三个电源的电压分别为：试求uAB，并画出相量图。CANBNUAB•UA.UC.UB.解：1.用相量法计算：后一页前一页返回-UB.300UAB•UC.UA.UB.2.相量图:由KVL定律可知：前一页后一页返回3.3单一参数的交流电路3.3.1电阻电路描述消耗电能的性质根据欧姆定律:即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系Ru+_线性电

8、阻金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的导电性能有关