电工基础 教学课件 作者 陈秀梅第五章3～4学时.ppt

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1、第一节正弦交流电动势第二节周期、频率与角频率第三节交流电有效值及表示法第四节纯电阻电路第五节纯电感电路第六节纯电容电路第七节RL串联正弦交流电路第八节RC串联正弦交流电路第九节RLC串联正弦交流电路第十节RL串联再与C并联的电路第十一节串联谐振电路第五章单项正弦交流电路第十二节并连谐振电路第十三节提高功率因数的意义和方法第三节交流电有效值及表示法一、有效值的概念二、有效值的确定三、有效值与最大值的关系、平均值四、正弦交流电的表示法一、有效值二、有效值的确定若一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一

2、交流电的有效值。交流电动势、电压和电流的有效值分别用大写字母E、U和I表示。正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系最大的瞬时值称为最大值，也称为幅值或峰值。交流电在某一时刻的值称为在这一时刻交流电的瞬时值。交流电动势、电压和电流的瞬时值分别用小写字母e、u、i表示。交流电动势、电压和电流的最大值分别用Em、Um和Im表示。三、有效值和最大值平均值三、有效值和最大值平均值一般所说平均值是指半个周期内的平均值。正弦交流电在半个周期内的平均值与最大值之间的关系是：四、正弦交流电的表示法用三角函数式表示正弦交流电的方法称为解析式表示法。正弦交流电的电动势、电压和电流的解析

3、式分别为：在平面直角坐标系中，以波形图来反映交流电的变化规律。这种方法称为波形图表示法。矢量图表示法就是用一个在直角坐标系中绕原点旋转的矢量来表示正弦交流电的方法。其表示法如下：矢量的长度表示正弦量的最大值Em，矢量在起始位置与x轴正方向的夹角等于正弦量的初相位。矢量逆时针旋转的角速度等于正弦量的角频率。四、正弦交流电的表示法举例已知三个正弦量为画出它们的矢量图。解：四、正弦交流电的表示法举例已知：用矢量图求。解：画出矢量图。四、正弦交流电的表示法由图可求根据平行四边形法则四、正弦交流电的表示法所以四、正弦交流电的表示法一、电流与电压的相位关系三、电路的功率第四节纯

4、电阻电路二、电流与电压的数量关系一、电流与电压的相位关系结论：在纯电阻电路中，电流与电压是同频率、同相位的正弦量。而且有两边除以得：结论：在纯电阻正弦交流电路中，电流与电压的瞬时值、最大值及有效值与电阻之间的关系均符合欧姆定律。交流电路中如果只有线性电阻，这种电路就叫做纯电阻电路，如图所示。设电阻两端的正弦电压为实验表明，交流电流与电压的瞬时值仍符合欧姆定律，即一、电流与电压的数量关系三、电路的功率1.瞬时功率在交流电路中，瞬时功率是指电压瞬时值和电流瞬时值的乘积，用p表示。瞬时功率总是为正值（或者为零），表明电阻总是在消耗功率（为零的瞬时除外）。2.平均功率（也叫

5、有功功率）它是瞬时功率在一个周期内的平均值，用P表示。计算公式和直流电路中计算电阻功率的公式相同，但是，这里的P是平均功率，UR和I是有效值。三、电路的功率举例一个R=10Ω的电阻接在的电源上，（1）试写出电流的瞬时值表达式;（2）画出电流与电压的矢量图；（3）求电阻消耗的功率。解：1）2）矢量图如图所示。3）三、电路的功率小结1．正弦交流量的有效值如果在相同的时间内一个交流电通过一个电阻产生的热量和一个直流电通过同一个电阻产生的热量相等，称这个直流电的数值为交流电的有效值。有效值与最大值的关系为2．正弦交流量的矢量图表示法为了简化正弦电路的分析计算，引入旋转矢量来

6、表示正弦量。因为正弦量不是向量，所以我们把表示正弦量的旋转向量称为矢量。其表示方法：矢量的长度表示正弦量的最大值（或有效值），矢量在起始位置与x轴正方向的夹角等于正弦量的初相位。矢量逆时针旋转的角速度等于正弦量的角频率，其角速度在相量图上并不表示出。用矢量表示正弦量后，同频率的正弦量就可以用矢量法进行加减运算。3．纯电阻正弦交流电路纯电阻正弦交流电路中，电压与电流同相位，即相位差为零，电压与电流的有效值关系为：。有功功率即平均功率：P，单位为W。思考与练习1．如何用矢量表示正弦量？什么是矢量图？画矢量图时应注意什么？2．纯电阻电路中，无论是电压和电流的关系式，还是计

7、算功率的公式，在交流和直流电路中形式上完全相似，但有哪些不同？