电工技术基础 教学课件 作者 黄忠琴 3-5　章.ppt

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1、电工技术基础第3章　正弦交流电路3.1　正弦量的三要素3.2　正弦量的相量表示3.3　单一参数的交流电路3.4　电阻、电感、电容的串联电路3.1　正弦量的三要素图3-1　直流电路电压、电流3.1　正弦量的三要素图3-2　正弦电压与电流3.1.1　频率与周期正弦量变化一次所需要的时间(s)称为周期T。每秒内变化的次数称为频率f，它的单位是赫兹，简称赫(Hz)。所以频率是周期的倒数，即3.1.2　幅值与有效值3.1　正弦量的三要素图3-3　正弦波形图3.1　正弦量的三要素3.1.3　初相位正弦交流电的大小和方向随时间的变化而变

2、化，要确定一个正弦量还需要从计时点上看。所取计时点不同，正弦量的初始值就不同，达到幅值或某一特定值所需的时间也不同。式(3⁃3)表示该正弦交流电压的初值为零。3.1　正弦量的三要素图3-4　初相位不等于零的正弦波形3.1　正弦量的三要素图3-5　电压与电流的初相位不相等3.1　正弦量的三要素图3-6　正弦量的同相和反相1.示波器面板介绍3.1　正弦量的三要素(1)亮度和聚焦旋钮　亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度(有些示波器称为“辉度”)，使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波器。P62.TIF3.1　正弦量的三要素(2)信

3、号输入通道　常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1(CH1)和通道2(CH2)，可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。(3)通道选择键(垂直方式选择)　常用示波器有五个通道选择键。1)CH1：通道1单独显示。2)CH2：通道2单独显示。3)ALT：两通道交替显示。4)CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示。5)ADD：两通道的信号叠加。3.1　正弦量的三要素(4)垂直灵敏度调节旋钮　调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅值调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值(如0.

4、5V/DIV，表示垂直方向每格幅值为0.5V)乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅值。(5)垂直位置调节旋钮　用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。(6)水平灵敏度调节旋钮　调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值(如0.5ms/DIV，表示水平方向每格时间为0.5ms)，乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。(7)水平位置调节旋钮　用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。3.1　正弦量的三要素(8)触发方式选择1)常态(NORM)：无信号时

5、，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形。2)自动(AUTO)：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，与电平控制配合显示稳定的波形。3)电视场(TV)：用于显示电视场信号。4)峰值自动(P-PAUTO)：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。(9)触发源选择　示波器触发源有内触发源和外触发源两种。2.示波器测量方法1)将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于“1”档。3.1　正弦量的三要素2)将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档。3)将探头探针插入校准信号源小孔内，此时

6、示波器屏幕出现光迹。4)调节垂直位置调节旋钮和水平位置调节旋钮，使屏幕显示的波形稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置。5)读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直灵敏度调节旋钮的指示数值，得到校准信号的幅值。6)读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平灵敏度调节旋钮的指示数值，得到校准信号的周期(周期的倒数为频率)。7)一般校准信号的频率为1kHz，幅值为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器(内部)相应电位器，直至相符为止。3.1　正弦量的三要素1)能正确使用示波器。2)用示波器分别观

7、察交、直流信号的波形。3)能正确读出正弦交流电的幅值、频率和相位。解：i2与i3频率不同，相位差无意义。3.2　正弦量的相量表示图3-7　复数的复平面表示3.2　正弦量的相量表示图3-8　相量图解：1)利用相量表达式求。3.2　正弦量的相量表示图3-9　电流相量图2)利用相量图求。3.3　单一参数的交流电路3.3.1　纯电阻电路1.电压与电流的关系图3-10　电阻元件的交流电路3.3　单一参数的交流电路2.电阻中消耗的功率3.3.2　纯电感电路1.电压与电流的关系图3-11　常见电感线圈的外形3.3　单一参数的交流电路图3

8、-12　电感元件的交流电路3.3　单一参数的交流电路图3-13　高频滤波电路2.电感的功率(1)瞬时功率p3.3　单一参数的交流电路(2)平均功率(有功功率)P从3-12d功率波形图可以看出，瞬时功率p在一个周期内的平均值为零，即纯电感电路的平均功率为零。(3)无功功率　在电感元件的交流电路中，没有能量