交流电讲解课件.ppt

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1、第2章正弦交流电路2.2正弦量的表示方法2.1交流电路的基本概念2.3单相交流电路2.4三相交流电路第2章正弦交流电路1.理解正弦交流量的特征及其各种表示方法；2.理解电路基本定律的相量形式及阻抗；熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图。；3.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；4.了解提高功率因数的意义和方法。本章要求一、交流电的概念如果电流或电压大小和方向随时间变化而变化，则此种电流称为交流电流或电压。TutuTt2.1交流电路的基本概念如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律

2、变化，则该电路称为正弦交流电路。正弦交流电路ti1、正弦波的三要素i：电流幅值（最大值）：角频率（弧度/秒）：初相角三要素:2.2正弦量的特征量及表示方法为正弦电流的最大值正弦波三要素一--幅值最大值电量名称必须大写,下标加m。如：Um、Im描述变化周期的几种方法1.周期T：变化一周所需的时间单位：秒，毫秒..正弦波三要素二--角频率3.角频率ω：每秒变化的弧度单位：弧度/秒2.频率f：每秒变化的次数单位：赫兹，千赫兹...iT正弦波三要素三--初相位：t=0时的相位，称为初相位或初相角。说明：给出了观察正弦波的起点或参考点，常

3、用于描述多个正弦波相互间的关系。i：正弦波的相位角简称相位()()2121jjjwjwj-=+-+=tt两个同频率正弦量间的相位差(初相差)t>0=0<0两种正弦信号的相位关系同相位落后于相位滞后领先于相位超前相位差为0与同相位幅度：已知：频率：初相位：A例:21jjj-=90-（-90）=180=()()2211sinsinw90w-=+=tIitIimm90如果相位差为+180或-180,称为两波形反相则有（均方根值）可得当时，交流直流有效值电量必须大写，如：U、I交流电流i通过电阻R在一个周期T内产生的热量

4、与直流电流I通过同一电阻在同一时间T内产生的热量相等，则称I的数值为i的有效值2有效值可得当时，i=2Isin(t+)i可写为：同理:u=Umsin(t+)2mUU=u=2Usin(t+)u可写为：2.2正弦量的表示方法瞬时值表达式相量波形图i正弦波的表示方法：相量加减和表示是他的重点有效值1.描述正弦量的有向线段称为相量(phasor)。若其幅度用最大值表示，则用符号：最大值相量的书写方式2.在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：mUmIUI3.相量符号U、I包含幅度与相位信息。mUU或正弦波的相量表示

5、法举例例1：将u1、u2用相量表示相位：幅度：相量大小设：U1U2相位哪一个领先？哪一个落后？U2U11超前于2同频率正弦波的相量画在一起，构成相量图。例2：同频率正弦波相加--平行四边形法则U2U1Uu=u1+u2=()2221sin2jw+==tUu()11sin2jw+tUu()sin2jw+tU21UUU+=U2U1U–==180º–用余弦定理求U：U2=U12+U22–2U1U2cosU2U1U用正弦定理求角：sinUU2sin==1+()sin2jw+tUu=注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非

6、正弦量不可以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。波形图瞬时值相量图小结：正弦波的三种表示法TiUI符号说明瞬时值---小写u、i有效值---大写U、I复数、相量---大写+“.”U最大值---大写+下标一、电阻电路uiR根据欧姆定律设则2.3单相交流电路2.3.1简单单相交流电路tItRURuitUuwwwsin2sin2sin2====1.频率相同2.相位相同3.有效值关系：电阻电路中电流、电压的关系RIU=UI5.相量图电阻电路中的功率uiR1.瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积小写=2UIsin2t

7、2.（耗能元件）结论：1.随时间变化ωtuipωt电阻的瞬时功率波形图p=2UIsin2t2.平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值大写uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2.电感电路基本关系式：设cos2==tLIdtdiLuww则iuL)90sin(2o+=tUw)90sin(2o+=tIwXL电感电路中电流、电压的关系1.频率相同2.相位相差90°（u领先i90°）)90sin(2o+=tUuwiu设：其中：U=IXL，XL=L3.有效值感抗（Ω）定义：电感电路中的功率1.瞬时功率p：iuL储存能量P<0释放能量+

8、P>0P<0可逆的能量转换过程uiuiuiui+PP>0uiiuL电压电流实际方向p为正弦波，频率加倍2.平均功率P（有功功率）结论：纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐）3.无功功率QQ的单位：乏、千乏(var、kva