电工电子技术与技能 教学课件 作者 温风燕 课题二、三.ppt

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1、温风燕主编电工电子技术与技能任务一学习正弦交流电的基本概念一、交流电的产生二、表征交流电的物理量三、交流电的表示法任务二认识正弦交流电路一、纯电阻电路二、纯电感电路三、纯电容电路四、RLC串联电路五、电感线圈和电容的并联电路六、交流电路的功率七、功率因数的提高课题二荧光灯电路的组装与调试任务三学习荧光灯电路的工作原理一、荧光灯电路的组成二、荧光灯电路的工作原理图2-1　荧光灯电路的实物图荧光灯电路的组装与调试一、交流电的产生图2-2　最简单的交流发电机任务一学习正弦交流电的基本概念图2-2a所示为一最简单的交流发电机。在图2-2b所示，当铁心以角

2、速度ω旋转时，线圈切割磁力线，产生感应电动势。一、交流电的产生图2-3　正弦交流电波形图按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电，是最简单、最基本的交流电。图2-3所示为正弦交流电波形图，其中φ0=π6。二、表征交流电的物理量1.周期、频率、角频率2.瞬时值、最大值、有效值3.相位、初相位和相位差1.周期、频率、角频率(1)周期　交流电完成一次周期性的变化所需的时间，叫做交流电的周期。周期通常用T表示，单位是秒(s)，较小的单位还有毫秒(ms)、微秒(μs)等。它们之间的关系为1s=103ms=106μs(2)频率　交流电在单位时间内(每秒)完成周期性

3、变化的次数叫做交流电的频率。频率通常用f表示，单位是赫兹(Hz)。常用单位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)等，它们之间的关系为1kHz=103Hz　1MHz=106Hz频率和周期一样，都是反映交流电变化快慢的物理量，二者互为倒数，即(3)角频率　交流电变化的快慢，除了用周期和频率表示外，还可以用角频率来表示。交流电在单位时间内所变化的电角度称为角频率，用ω来表示，单位是弧度/秒(rad/s)。角频率与周期、频率之间的关系是ω=2π/T=2πf2.瞬时值、最大值、有效值(1)瞬时值　交流电在任一时刻所对应的值称为瞬时值。瞬时值用小写字母表示，如e

4、、u、i等。(2)最大值　交流电在一个周期内所能达到的最大数值称为最大值或幅值。最大值用大写字母加下标m来表示，如Em、Um、Im等。最大值在实际应用中具有重要的意义。例如，把电容器接在交流电路中，应使交流电压的最大值不超过它的额定工作电压值，否则，电容器可能会被击穿。(3)有效值　交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。理论计算表明，正弦交流电的有效值和最大值之间有如下的关系：3.相位、初相位和相位差(1)相位　交流电随时间作周期性的变化，交流电瞬时值不是简单地由时间t来确定，而是由ωt＋ψ0来确定，这个随时间变化的角度叫做交流电的相位。(2

5、)初相位t=0时刻的相位ψ0，叫做交流电的初相位，简称初相。(3)相位差　两个同频率交流电的相位之差叫做它们的相位差，用φ表示。φ=（ωt＋ψ01）－（ωt＋ψ02）=ψ01－ψ02一般规定相位差的取值范围为－π＜φ≤π。两个同频正弦交流电的相位关系为当φ＞0时，如图2-4a所示，e1总是比e2先到达零和正负最大值，这时就称e1比e2超前φ角，或称e2比e1滞后φ角。当φ=0时，如图2-4b所示，e1与e2的变化步调一致，总是同时到达零和正负最大值，此时称e1与e2同相。当φ=±π时，如图2-4c所示，e1与e2的变化步调恰好相反，e1到达正的最

6、大值时，e2恰好到达负的最大值，此时称e1与e2反相。3.相位、初相位和相位差图2-4　正弦交流电的相位关系三、交流电的表示法1.解析式表示法2.波形图表示法3.相量图表示法1.解析式表示法正弦交流电的电动势、电压和电流的瞬时值表达式就是交流点的解析式e=Emsin（ωt+ψ0）i=Imsin（ωt+ψ0）u=Umsin（ωt+ψ0）2.波形图表示法图2-5　正弦交流电波形图图2-5给出了不同初相角的正弦交流电的波形图。其中图2-5a所示正弦交流电的初相为零，图2-5b所示的正弦交流电的初相在0～π之间，图2-5c所示正弦交流电的初相在－π～0之

7、间，图2-5d所示正弦交流电的初相为π。3.相量图表示法(1)最大值相量表示法最大值相量表示法是用正弦量的最大值作为相量的模(大小)、用初相位作为相量的幅角，例如有三个正弦量为图2-6　最大值相量图则它们的最大值相量图如图2-6所示。3.相量图表示法图2-7　有效值相量图(2)有效值相量表示法有效值相量表示法是用正弦量的有效值作为相量的模(长度大小)、用初相位作为相量的幅角，例如则它们的有效值相量图如图2-7所示。一、纯电阻电路只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路，如只含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。1.电压、电流的瞬时值关系2.电压、电流的

8、有效值关系3.相位关系任务二认识正弦交流电路1.电压、电流的瞬时值关系电阻的电压、电流的瞬时值符合欧姆定律。设加在电阻R上的正弦交流电压