[物理]电工与电子技术4、正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、第4章正弦交流电路4.2正弦量的相量表示法4.1正弦电压与电流4.3单一参数的交流电路4.7交流电路的谐振4.8功率因数的提高4.5阻抗的串联与并联4.4电阻、电感与电容元件串联交流电路1.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（约10课时）P148作业：4.2.1，4.2.2，4.4.5，4.4.6，4.5.3，4.5.5，4.7.4

2、，4.8.1相关定义正弦量：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+_正弦交流电路：正弦电源作为激励源而电路各部分所产生的电流、电压均为正弦量的电路。T正弦交流电应用极为广泛。在强电方面，可以说电能几乎都是以正弦的形式生产出来的。在弱电方面，也常用各种正弦信号发生器作为信号源。有些场合所需直流电也是将正弦交流电通过整流设备变换得到的。4.1正弦电压与电流设正弦交流电流：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、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始

3、位置Im2TiO4.1.1频率与周期周期T：变化一周所需的时间T（s）角频率：（rad/s）频率f：（Hz）T无线通信频率：30kHz~30GHz电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz高频炉频率：200~300kHZ中频炉频率：500~8000HziO4.1.2幅值与有效值有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。幅值：Im、Um、Em则有交流直流幅值必须大写,下标加m。同理：有效值必须大写问题与讨论电器~220V最高耐压=300V若购得一台耐压为300V的电器，是否可用于220V的线路上?该电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。有效值U=220V最大值Um=2

4、20V=311V电源电压给出了观察正弦波的起点或参考点。:4.1.3初相位与相位差相位：注意：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。iO0)(=+=ttψyw-p££p如：若电压超前电流两同频率的正弦量之间的初相位之差。4.1.3相位差：uiuiωtO)sin(2mψtωIi+=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uiωtuiOuiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO②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。注意:

5、tO4.2正弦量的相量表示法瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图法１.正弦量的表示方法重点必须小写相量uO2.正弦量用旋转有向线段表示ω设正弦量:若:有向线段长度=ω有向线段以速度按逆时针方向旋转则:该旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻正弦量的瞬时值。有向线段与横轴夹角=初相位u0xyOO+j+1Abar03.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(3)指数式设正弦量:相量:表示正弦量的复数称相量电压的有效值相量(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

6、弦量的初相角注:正弦量的频率在相量表示中没有体现！！！电压的幅值相量①相量只是表示正弦量，而不是等于正弦量。注意:？=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（？）。相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角或：⑤相量的书写方式模用最大值表示，则用符号：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实际应用中，模多采用有效值，符号：可不画坐标轴如：已知则或相量式:⑥“j”的数学意义符号规定和说明瞬时值---小写u、i有效值---大写U、I相量---大写+“.”最大值---大写+下标？正误判断1.已知：？有效值？3.已知：复

7、数瞬时值j45•？最大值？？负号2.已知：4.已知：落后于超前落后？解:(1)相量式(2)相量图例1:将u1、u2用相量表示+1+j例2:已知求：波形图瞬时值相量图相量式小结：正弦波的四种表示法Tu提示计算相量的相位角时，要注意所在象限；因为相位角如：≤│180o│4.3.1电阻元件交流电路描述消耗电能的性质根据欧姆定律:线性电阻Ru+_4.3单一参数交流电路1.电阻性质2.电压与电流的关系设②大小关系：③相位关系：