电工电子技术 第3章 正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、第3章正弦交流电路3.1正弦交流电压和电流3.9安全用电常识3.8非正弦周期交流电路3.7三相正弦交流电路3.6功率因素的提高3.5电路中的谐振3.4阻抗串联和并联3.3RLC串联交流电路3.2单一元件的正弦交流电路11、理解正弦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、了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征5、了解提高功率因数的意义和方法本章要求26、了解

2、对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系7、掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确连接方法，理解中线的作用8、掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算9、了解非正弦周期信号线性电路的基本概念本章要求33.1正弦交流电压和电流1、正弦量随时间按正弦规律做周期变化的量Ru+___iu+_正弦交流电的优越性：便于传输；易于变换便于运算；有利于电器设备的运行；.....正半周负半周Ru+_4设正弦交流电流角频率决定正弦量变化快慢幅值决定正弦量的大小幅值、角频率、初相角称为正弦量的三要素初相角决定正弦量起始

3、位置Im2TiO()j+=tωIisinm2、正弦量的基本要素53.1.1频率周期T变化一周所需的时间（s）角频率（rad/s）频率f（Hz）T（4）无线通信频率：30kHz~30GMHz（1）电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz（2）高频炉频率：200~300kHz（3）中频炉频率：500~8000HziO63.1.2有效值有效值与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值幅值瞬时值中最大值，如Im、Um、Em则有交流直流同理：交流电压、电流表测量数据为有效值交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值注

4、意：73.1.3初相位2、初相位表示正弦量在t=0时的相角反映正弦量变化的进程iO1、相位ωt+8若电压超前电流两同频率的正弦量之间的初相位之差3、相位差uiuiOωt电流超前电压电压与电流同相电流超前电压电压与电流反相uiωtuiOωtuiuiOuiωtuiOuiωtui90°O（2）不同频率的正弦量比较无意义（1）两同频率的正弦量之间的相位差为常数，与计时的选择起点无关tO注意：113.1.4正弦量的相量表示法（2）瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介绍相量表示法（1）波形图1、正弦量的表示方

5、法（3）相量uO12+j+1AbarO2.正弦量的相量表示复数表示形式设A为复数:（1）代数式A=a+jb复数的模复数的辐角实质：用复数表示正弦量式中:（2）三角式由欧拉公式13（3）指数式可得:设正弦量:相量:表示正弦量的复数称相量动画（4）极坐标式相量表示:相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角（1）相量只是表示正弦量，而不等于正弦量？=（2）只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示（3）只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上注意：（通常可不

6、画坐标轴）例如：15（5）相量的书写方式模用最大值表示，则用符号：实际应用中，模多采用有效值，符号：如：已知则或（4）相量的两种表示形式相量图:把相量表示在复平面的图形相量式:旋转因子：（6）“j”的数学意义和物理意义设相量90o2）相量乘以，将顺时针旋转，得到90o相量乘以，将逆时针旋转，得到90o1）o+1+j试判断正误？1、已知？有效值？3、已知复数瞬时值j45•？最大值？？2、已知4.已知负号18落后于解:（1）相量式（2）相量图例1:将u1、u2用相量表示+1+j超前落后？思考：例2:已知有效

7、值I=16.8A试求：解：1、电压与电流的关系设②大小关系③相位关系u、i相位相同根据欧姆定律:①频率相同相量图3.2.1电阻元件的交流电路Ru+_相量式3.2单一元件的正弦交流电路动画212、功率关系（1）瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积小写结论:（耗能元件）,且随时间变化。piωtuOωtpOiu瞬时功率在一个周期内的平均值大写（2）平均功率（有功功率）P单位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率基本关系式①频率相同②U=IL③电压超前电流90相位差1、电压与电流的

8、关系3.2.2电感元件的交流电路设+-eL+-LuωtuiiO动画24或则感抗(Ω)因此，电感L具有通直阻交的作用直流：f=0,XL=0，电感L视为短路定义有效值交流：fXL感抗XL是频率的函数可得相量式电感电路复数形式的欧姆定律相量图超前根据则O2、功率关系（1）瞬时功率（2）平均功率L是非耗能元件储能p<0+p>0分析：瞬时功率：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能储