正弦交流电路-交流电三要素、相位差.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章 正弦交流电路,架空电力线,架空电力线,架空电力线,架空电力线,架空电力线,导入新课,实际上，在工农业生产和日常生活中用的最多的是交流电。即使在一些需要直流电的地方，也是把交流电经过整流之后变成的直流电。,上一章我们介绍的是直流电路。（基本概念、基本分析方法）,电压、电流的大小和方向是不随时间而变化的叫直流电。,交流电的有关知识是,学习,交流电机、变压器、电子技术的重要,基础,。,在研究交流电路时,既要用到直流电路的,许多概念和规律，,比如,欧姆定律、基尔霍夫定律、节点电流、叠加定理、戴维南定理，,又要学习交流电独有的特点和规律。,下面看本章主要内容。,之所以得到广泛的应用，因为,1,、损耗小；,2,、交流电机。因此本章将主要讲解交流电的相关内容。,学习内容,正弦交流电的概念和表示方法,（重点）,1,正弦交流电路的分析与计算,（重点）,2,正弦交流电路的谐振现象,3,第三章主要内容,三相交流电路,（重点和难点）,4,正弦交流电量的特征,最大值,周期、频率和角频率,初相位,相量图,相量式,相位差,相 位,正弦电量的,有效值,正弦电量的,相量表示法,及,互相转换,（重点和难点）,正弦交流电量的,三要素,（重点）,相位,和,相位差,和运算法方法,第一节 正弦交流电量的特征,知识分布网络,运算方法,3.1,正弦交流电的基本概念,图,5-2,几种交流电波形,大小和方向随时间,周期性变化,的,电动势、电压或电流,统称为交流电,。如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。,1.,交流电,3.1.1,正弦交流电,2.,正弦交流电,大小与方向随时间,按正弦函数规律,变化的电动势、电压、电流,叫做正弦交流电,，,有时也简称,正弦电量，或者,交流电。,e,m,E,e,T,t,4.,正弦交流电量的参考方向,由于,正弦交流电量的大小和方向随时间作周期性变化，,因此在分析和计算交流电路之前,，必须首先假设正弦交流电量的参考方向。,e,m,E,e,T,t,在规定的参考方向下，,参考方向与实际方向一致,数值,0,参考方向与实际方向相反 数值,0,3.1.2,正弦交流电的三要素,（重点）,如何来描绘正弦交流电的特征呢？,首先要确定交流电的主要参数，即交流电的最大值、周期、初相位，用它们来表示交流电,变化的幅度,、,变化的快慢,、,变化的起点,，这三个参数就称为,正弦交流电的,三要素,。,正弦量是周期函数,每经过一定时间波形必将重复出现。,将波形在每秒钟内重复出现的次数称为,频率,f,机场和飞机上采用,400Hz,的电源,如：,f=50,HZ,T=0.02s,=314,rad/s,正弦量在一秒钟内经过的弧度数为,角频率,u,R,R,+,_,U,通入直流电，,T,时间内，电流热效应：,通入正弦交流电，,T,时间内，电流热效应：,I,i,Q=I,2,RT,则有：,同理：,推导过程,（了解）,-,省略,例,：已知一正弦交流电压,u,310sin314t V,，试求最大值,U,m,，有效值,U,和,t,0.1s,时的瞬时值。,【,例题讲解,】,某正弦电压的有效值,U=220V,，初相,u,=30,；某正弦电流的有效值,I=10A,，初相,i,=-60,。它们的频率均为,50Hz,。试分别写出电压和电流的瞬时值表达式，画出它们的波形，并求出,u,和,i,在,t=1/300s,时的瞬时值。,电压的最大值,:,电压的瞬时值表达式：,电流的最大值：,角频率：,U,m,=,U=,220=310V,电流的瞬时值表达式：,解：,2.1,正弦交流电基本概念,【,例题讲解,】,电压的瞬时值表达式：,电流的瞬时值表达式：,u,i,t,60,30,11/6,7/3,u,i,310V,14.14A,u,i,，,的波形为：,所以，当,t=1/300s,时，,2.1,正弦交流电基本概念,1.,f,=50Hz U=220V ,u,=90,o,写出该正弦电压的三角函数式,2.i,1,=10 2 Sin(314,t,+60,o,)A i,2,=10Sin,（,314,t,-90,o,)A,（,1,）,I=5Sin,（,314,t,+30,o,）,A,4,根据波形图写三角函数式,（,2,）,u=USin,（,314,t,+60,o,）,A,3,判断正误,（,2,）比较二者的相位关系,（,1,）若用电流表测量,i,1,及,i,2,，读数为多少,?,t,i,1,i,3,30,o,30,o,【,练习与思考,】,2.1,正弦交流电基本概念,例：已知,求这两电压的相位差。,解,：,即,u,1,比,u,2,超前,150,，或,u,2,比,u,1,滞后,150,边学边练,已知,:,正弦电压的最大值,U,m,=10V,频率,f=50Hz,，,初相,u,=-/3,写出电压瞬时值表达式,画出波形图。,解：,【,例题讲解,】,【,练习与思考,】,1,有一正弦交流电压为,u=310sin,（,6280t+/3,）,V,，,其频率为,，幅值为,，有效值为,，初相角为,。若,u,有效值为,100V,，与,u,反相，则,u,的瞬时表达式为,。,2,两个正弦量为,u1=36sin,（,314t+120,）,V,，,u2=36sin,（,628t+30,）,V,，则有（）。,A,：,u1,超前,u290 B,：,u2,超前,u190,C:,不能判断相位差,D,：,u1,滞后,u290,3.,已知,u1=100sin,（,314t+120,）,V,，,u2=50sin,（,314t-90,）,V,，,试求：,1,）,u1,与,u2,的相位差,=,？谁超前？,2,）若改变,u2,的参考方向，重复问题,1,2.1,正弦交流电基本概念,