正弦电压和电流教学文案.ppt

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1、正弦电压和电流4.1正弦电压与电流什么是正弦电压与电流？正弦电压和电流+_0i,ut随时间按正弦规律做周期变化的量。交流电路与直流电路的最主要差别：具有相位差交流电路的分析方法：用相量表示后，即可用直流电路的分析方法。（4）正弦函数易计算（四则、微分、积分运算仍是正弦函数）。为什么要讲正弦交流电路呢？（1）生产上和生活中使用的几乎都是正弦交流电。（2）正弦交流电易于产生、变压、传送和分配。（3）正弦交流电变化平滑，并可获得较好的电性能。（5）非正弦——可变换为不同频率的正弦波。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

2、称为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置ImTi04.1正弦电压与电流4.1.1频率与周期周期T：正弦量变化一周所需的时间(s)角频率：(rad/s)频率f：(Hz)*无线通信频率：高达300GHz。*电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz。*高频炉频率：200~300kHz(中频炉500~8000Hz)。*收音机中频段频率：530~1600kHz。*移动通信频率：900MHz~1800MHz。Titw0TTitw4.1.2幅值与有效值有效值：幅值：符号大写,加小写的下标m正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如e、i、u。瞬时值中最大的

3、值称为幅值或最大值，如Em、Im、Um。itw0itwUPP与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。4.1.2幅值与有效值与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。IRTiRT有效值的定义式称为方均根值直流交流有效值：4.1.2幅值与有效值IRTiRT有效值的定义式称为方均根值直流交流同理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：交流电压表、电流表测量的数据均为有效值。交流设备名牌标注的电压、电流也均为有效值。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。i0正弦量所取计时起点不同，其初始值(t=0)时的值及到

4、达幅值或某一特定时刻的值就不同。一、初相位如：图中电压超前电流两个同频率、同号的正弦量之间的初相位之差。iu21或称i滞后u,角0tu,i二、相位差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j0wtiuiujiwti0uiuwtiuiuwti0uiuwtiuiuuiωtui090°uiωtui90°(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。注意:0wti2i1ijwti2i1ijj4.2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1.正弦量的表示方法必

5、须小写相量uωt0uωt重点4.2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。必须小写相量uωt0uωt+j+1bary0+j+1bayω重点4.2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。重点必须小写相量uωt0uωt+j+1bar0+j+1baω最大值相量2.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(4)极坐标式+j+1Abary0+j+1Abary相量:表示正弦量的复数称相量复数的模即为正弦量的幅值(或有效

6、值)复数的辐角即为正弦量的初相角由上可知：复数由模和幅角两个特征来确定，而正弦量由幅值、角频率、初相角三个特征来确定。在分析线性电路时，正弦激励和响应均为同频率的正弦量，频率是已知的，可以暂不考虑。因此，一个正弦量由幅值(或有效值)和初相位就可确定。比照复数和正弦量，正弦量可用复数表示。加、减运算时用代数式或三角函数式乘、除运算时用指数式或极坐标式*有关相量的运算？电压的幅值相量(1)相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:(2)只有正弦量才能用相量表示。相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角或：设正弦量:电压的有效值相量相量表示:相量的模=正弦量

7、的有效值相量辐角=正弦量的初相角=正弦量是时间的函数，而相量仅仅是表示正弦量的复数，两者不能划等号！√(4)正弦量表示符号的说明(3)相量的两种表示形式相量图:把相量表示在复平面的图形可不画坐标轴相量式:瞬时值—小写（u,i）有效值—大写（U,I）最大值—大写+下标（Um,Im）只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。相量—大写+“.”（Um,Im–最大值相量）（U,I–有效值相量—相量）+1+jO(5)“j”的数学意义和物理意义设相量相量乘以，将逆时针旋转，得到。相量乘以，将顺时针旋转，得到。旋转因子：？正误判断1.已知：？有效值？3.已知：复数瞬时值j45

8、•？最大值？？负号2.已知：4.已