《电工基础》第三章__正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、第三章正弦交流电路第一节交流电第二节正弦交流电的表示法第三节单相交流电路第四节三相交流电的基本概念第五节变压器教学要求练习题主页帮助教学要求1.掌握正弦交流电的有关物理量。2.了解正弦交流电的三种表示法，重点掌握旋转矢量法。3.了解电阻、电感和电容在交流电电路中的作用，掌握纯电阻、纯电感和纯电容电路及电阻与电感串联电路的有关性质，并会作简单的计算。4.了解三相交流电的产生，掌握三相负载的连接方法。5.了解变压器的基本结构，掌握变压器的工作原理。主页章目录一、正弦交流电的产生二、表征正弦交流电的物理量第一节交流电主页章目录一、正弦交流电的产生（

2、一）发电机的组成（二）正弦交流电的产生原理（三）感应电动势、正弦电压、正弦电流的数学表达式主页章目录节目录（一）发电机的组成主页章目录节目录下一页（二）正弦交流电的产生原理主页章目录节目录下一页上一页（三）感应电动势、正弦电压、正弦电流的数学表达式Bm—最大磁感应强度，T；L—线圈一边的有效长度，m；v—导线切割磁感应线的速度，m/s。式中Em—感应电动势最大值，Em=2BmLv，V；1.当电枢在磁场中从中性面开始以匀角速度ω逆时针转动时，线圈中产生的感应电动势大小为：主页章目录节目录下一页上一页e=2BmLvsinωt或e=Emsinωt由

3、式e=2BmLvsinωt可知，线圈中的感应电动势是按正弦规律变化的，其变化规律曲线如图所示。主页章目录节目录下一页上一页2.由于线圈经电刷与外电路负载接通，形成闭合回路，所以外电路中也产生了相应的正弦电压与正弦电流。计算公式为：主页章目录节目录上一页u=Umsinωti=Imsinωt二、　表征正弦交流电的物理量（一）最大值与有效值（二）周期与频率（三）相位与相位差举例分析主页章目录节目录（一）最大值与有效值1.最大值主页章目录节目录下一页正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值叫正弦交流电的最大值（又称峰值、振幅）。最大值用大写字母加下标

4、m表示。2.有效值将交流电和直流电加在同样阻值的电阻上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示。3.最大值与有效值的关系即：主页章目录节目录下一页上一页（二）周期与频率1.周期主页章目录节目录下一页上一页交流电每重复变化一次所需的时间称为周期，用符号T表示，单位为s（秒）。周期常用单位还有ms（毫秒）、µs（微秒）、ns（纳秒）。交流电在一秒内重复的次数称为频率，用符号f表示，单位为Hz（赫兹）。频率常用单位还有kHz（千赫）、MHz（兆赫）。2.频率正弦交流电每秒内变化的电角度成为

5、角频率，用符号ω表示，单位为rad/s（弧度/秒）。主页章目录节目录下一页上一页3.角频率f=1/T或T=1/f；ω=2πf=2π/T。4.三者的关系（三）相位与相位差如图a所示，两个线圈与中性面的夹角分别为、，则任一时刻两个线圈产生的电动势瞬时值为：（其波形如图b所示）上式中的电角度和即称为交流电的相位或相角。注：t=0时的相位叫初相位或初相。1.相位主页章目录节目录下一页上一页2.相位差两个同频率交流电的相位之差叫相位差，用字母表示，即：。即：两个同频率交流电的相位差就等于它们的初相之差。若一个交流电比另一个交流电提前达到零值或最大值，则

6、前者叫超前，后者叫滞后。超前滞后主页章目录节目录下一页上一页若两个交流电同时达到零值或最大值，即二者的初相位相等，则称它们同相位或同相，如下图a所示。若一个交流电达到正的最大值时，另一个交流电同时达到负的最大值，则称它们反相位，简称反相，如下图b所示。主页章目录节目录下一页上一页已知两正弦电动势分别为：。求（1）各电动势的最大值和有效值；（2）频率、周期；（3）相位、初相位、相位差；（4）波形图。解：（1）最大值有效值主页章目录节目录下一页上一页举例分析（2）频率周期主页章目录节目录下一页上一页（3）相位初相位相位差总结：最大值（或有效值）、

7、角频率（或频率）、初相位称为正弦交流电的三要素。最大值反映了正弦量的变化范围；角频率反映了正弦量的变化快慢；初相位反映了正弦量的起始状态。（4）波形图如图所示主页章目录节目录上一页一、解析法二、波形图三、矢量图表示法第二节正弦交流电的表示法举例分析主页章目录正弦交流电的电动势、电压和电流瞬时值表达式就是正弦交流电的解析式，即：根据解析式可以计算交流电任意瞬时的数值。主页章目录节目录一、　解析法正弦交流电可以用与解析式相对应的正弦曲线来表示。如图所示，横坐标表示时间t或电角度ωt，纵坐标表示交流电的瞬时值。从波形图中可以看出交流电的最大值、周期

8、和初相位。主页章目录节目录二、　波形图三、　矢量图表示法（一）正弦交流电可以用旋转矢量图来表示（二）同频率交流电的矢量图主页章目录节目录举例分析（一）正弦交流电可以