电工电子技术与应用教学课件第一部分主题4.pptx

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1、§4-1正弦交流电的基本物理量§4-2单相正弦交流电路分析※正弦交流电的产生※正弦交流电的基本参数※纯电阻电路主要内容主题4正弦交流电路※正弦交流电的表示方法※纯电感电路※纯电容电路§4-3RLC串联电路分析※RLC串联电路※功率因数及其提高§4-4三相交流电路※三相交流电※三相电源的连接※三相负载的连接主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的产生一、电源的种类主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的产生二、正弦交流电的产生当线圈在匀强磁场中旋转时，导线切割磁感线，产生感应电动势，该电动势按照正弦规律变化。。交流发电原理主题4正弦交流电路

2、§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的基本参数一、周期、频率和角频率1．周期交流电完成一次周期性变化所需的时间。符号：T单位：秒（s）2．频率交流电在1秒钟内完成周期性变化的次数。符号：f单位：赫兹（Hz）3．角频率交流电在一秒钟内变化的电角度。符号：ω单位：弧度/秒(rad/s)我国工农业用电频率为50HZ，简称工频交流电，国外也有采用60HZ供电的（如美国、日本等）。主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的基本参数二、最大值与有效值1．最大值交流电在一个周期内所达到的正向最大数值（峰值），用大写字母加小写下标m表示，如、、2．有效值有效值表示交流电的

3、大小，是依据电流的热效应来定义的。用某一直流电和一交流电对相同的负载电阻供电，若在相同的时间内，它们产生的热量也相同，则此直流量的数值就叫做交流量的有效值，用大写字母表示，如、、*交流电器设备的额定电压、额定电流、交流电压表读数、交流电流读数等均是指有效值！正弦交流电：交流电有效值主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的基本参数三、相位与相位差1.相位交流电的相位决定其瞬时值的大小，即3.相位差同频率正弦量的相位之差，即初相之差称为相位差，反应了同频率正弦量到达最大值的先后次序，其范围为：2.初相（位）t=0时的相位称为初相，反应了t=0时正弦量的瞬时值及变化

4、趋势，范围：主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的基本参数三、相位与相位差（a）电压u超前电流i（b）电压u滞后电流i（c）电压u与电流i同相（d）电压u与电流i反相（c）（b）（a）（d）典型相位关系说明：*有效值、频率和初相称为正弦交流电的三要素！§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的表示方法一、解析式表示法用正弦函数的数学表达式来表示正弦交流电的方法称为解析式表示法。特点：可以直接表示出三要素，并且能够计算任意时刻的瞬时值大小。如正弦电压：由解析式知，有效值：频率：初相：主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的表示方法二、波

5、形图表示法用与正弦交流电的解析式相对应的正弦曲线来表示该正弦量称为波形图表示法。用波形图来表示正弦交流电时，其横坐标可以表示时间t或角度ωt。特点：（1）波形图表示法可以直观的看出交流电的变换趋势，在同一坐标系中还可以清楚地看成同频率交流电的变化步调（相位关系）。（2）对于横坐标是t的，从波形图上可以表示出正弦量的最大值、初相和周期三个要素；对于横坐标是ωt的只能反映交流电的最大值和初相，而不能反映其频率。主题4正弦交流电路§4-1正弦交流电的基本物理量※正弦交流电的表示方法三、相量表示法主题4正弦交流电路用一有向线段来表示一个正弦量的方法称为相量图表示法，有向线段的长度表示正弦量

6、的有效值，与x轴方向的夹角表示正弦量的初相。特点：（1）能表示正弦量的有效值和初相，但不能表示正弦量的频率；故，不同频率的正弦量不能将相量图画在同在一张图中。（2）可以利用平行四边形法则求同频率正弦量的和与差。相量表示法正弦量求和正弦量求差§4-2单相正弦交流电路的分析※纯电阻交流电路分析主题4正弦交流电路一、电压与电流的关系在日常生活中，如白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载，它们与交流电源构成纯电阻电路。1.电压与电流的大小关系2.电压与电流的相位关系电阻元件的端电压与电流有效值满足欧姆定律。电阻元件的端电压与电流同相。电路图波形图相量图二、电路功率§4-2单相正弦交流电路的

7、分析※纯电阻交流电路分析主题4正弦交流电路1.瞬时功率在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与电压瞬时值的乘积，称为电阻获取的瞬时功率。*瞬时功率的波形是随时间以两倍于电流（电压）频率而变化的，但它的值总是正的，也说明了电阻元件总是消耗能量的。2.有功功率（平均功率）瞬时功率是变化的，不便计算，通常用瞬时功率一个周期内的平均值来表示功率的大小，称为有功功率。§4-2单相正弦交流电路的分析※纯电感交流电路分析主题4正弦交流电路一、认识电感器1.电感器种类电感器是能够把电能转化为磁