《电工与电子技术基础》课程教材教学资源（PPT课件讲稿）第二章 正弦交流电路

电工电子技术第章正弦交流电路 它路 孟要壢嫘内容 钼量法、導一參激&多參啟的正雖立流电路 主编曾今琴 制作曾令琴 2004年8月 第一章 或

2004 年 8 月 制作 曾令琴 主编 曾令琴 第一章

电工电子技术第章正弦交流电路 学习目的与要求 了解单相交流电路中的几个基本概念 掌握正弦量的基本特征及相量表示法 理解和掌握R、L、C三大基本元件的伏安关系 掌握多元件组合电路的简单分析与计算方法 了解提高功率因数的意义和方法 理解有功功率、无功功率及视在功率的概念 第一章

了解单相交流电路中的几个基本概念 掌握正弦量的基本特征及相量表示法 理解和掌握R、L、C三大基本元件的伏安关系 掌握多元件组合电路的简单分析与计算方法 了解提高功率因数的意义和方法 理解有功功率、无功功率及视在功率的概念 学习目的与要求 第一章

电工电子技术第章正弦交流电路 第2章正弦交流电路 21单相变流电踏的基亦概念 2、2正骢疣流电的相量豪录法 23单一参教的正弥奕流电路 24多参敦组合的正戆流电 第一章

2.1 单相交流电路的基本概念 2.2 正弦交流电的相量表示法 2.3 单一参数的正弦交流电路 2.4 多参数组合的正弦交流电路 第一章

电工电子技术第章正弦交流电路 21单相交流电路的基本概念 随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦 电压和正弦电流。表达式为: u=Um sin(at +Uu i=Im sin(at +vi) 第3页 O包

2.1 单相交流电路的基本概念 随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦 电压和正弦电流。表达式为： sin( ) m u u =U t + sin( ) m i i = I t + 第3页

电工电子技术第章正弦交流电路 1.正弦交流电的周期、频率和角频率 周期T:正弦量完整变化一周所需要的时间 频率f:正弦量在单位时间内变化的周数。 周朝与频率的关系: f T 角频率@:正弦量单位时间内变化的弧度数 角频率与周期及频率的关系 2兀=2 第3页 O包

1. 正弦交流电的周期、频率和角频率 角频率ω： 正弦量单位时间内变化的弧度数。 角频率与周期及频率的关系： f T    2 2 = = 周期T： 正弦量完整变化一周所需要的时间。 频率f： 正弦量在单位时间内变化的周数。 周期与频率的关系： T f 1 = 第3页

电工电子技术第章正弦交流电路 2.雖立流电的瞬时值、最大值和有故笪 瞬时值是以解析式表示的:i()= I sin(aM+v) 最大值就是上式中的,I反映了正弦量振荡的圈度。 有效值指与交流电热效应相间的直流电数值。 R R 例 i通过电阻R时,在t时 通过电阻R时,在t时 间内产生的热量为Q 间内产生的热量也为Q 上述直流电流/就是上述交流电流i的有效值。 U=m=0.707Um 理论和实际都可以证明: 2 2I=1.414I 下页 第3页 O

2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 ( ) sin( ) m i i t = I t + I I I U U U 2 1.414 0.707 2 m m m = = = = 瞬时值是以解析式表示的： 最大值就是上式中的Im， Im反映了正弦量振荡的幅度。 有效值指与交流电热效应相同的直流电数值。 i R i 通过电阻R时，在t 时 间内产生的热量为Q I R 例 I 通过电阻R时，在t 时 间内产生的热量也为Q 上述直流电流 I 就是上述交流电流 i 的有效值。 理论和实际都可以证明： 第3页

电工电子技术第章正弦交流电路 3.正弦交流电的相位、初相和相位差 相位:正弦量表达式中的角度。 初相:≠0时的相位。 相位差:指两个同频率正弦量之间的相位差,数值 上等于它们的初相之差 B])u=Um sin(t+V), i=Im sin(t+vi) 相位 初相 u、i的相位差为: P=(at+yu)-(at+y=yu-y 第3页

3. 正弦交流电的相位、初相和相位差 正弦量表达式中的角度。 sin( ), sin( ) m u m i u =U t + i = I t + u i u i  = (t + ) −(t + ) = − 相位： 初相： t=0时的相位。 指两个同频率正弦量之间的相位差，数值 上等于它们的初相之差。 相位差： 例 相位 初相 u、i 的相位差为： 第3页

电工电子披术第章正弦交流电路 何谓正弦量的 耐压为220V的电容 三要素?它们 器,能否用在180V 各反映了什么 的正弦交流电源上 正弦量的三要 oU=180V,则Un≈255V 素是最大值、 255V>220V 频亭和初相。最 大值反映了正弦 不能用在180正弦电源上! L 交流电的大小 何谓反相? L 题;角频率反映(同相?相位 了正弦量随时间 正交?超前 ?滞后? 变化的快慢程度 初相确定了正 弦量计时的位 n1与u2反相;1与4同相;3与4正交; l3超前u490°;U3滞后u290 第3页

u1与u2反相；u1与u4同相；u3与u4正交； u3超前u490° ；u3滞后u290° 。 正弦量的三要 U=180V，则Um ≈255V 素是最大值、角 频率和初相。最 大值反映了正弦 交流电的大小问 题；角频率反映 了正弦量随时间 变化的快慢程度 ；初相确定了正 弦量计时始的位 置。 何谓正弦量的 三要素？它们 各反映了什么 ？ 耐压为220V的电容 器，能否用在180V 的正弦交流电源上 ？ 255V>220V 不能用在180V正弦电源上！ u u3 ωt u4 何谓反相？ 同相？相位 正交？超前 ？滞后？ u1 u2 第3页

电工电子技术第章正弦交流电路 22交流电的相量表示法 个正弦量的瞬时值可以用一个旋转矢量在纵轴上 的投影值来表示。 u=Um sin(ot+y) o t 矢量长度=U 矢量与横轴之间夹角=初相位V 矢量以角速度o按逆时针方向旋转 第3页 O四

2.2 交流电的相量表示法 一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转矢量在纵轴上 的投影值来表示。 矢量长度 = Um 矢量与横轴之间夹角= 初相位  矢量以角速度ω按逆时针方向旋转 u =U ( t + ) m sin   ω Um  t u 第3页

电工电子技术第章正弦交流电路 例)将n1、a2用有效值相量表示,并画在相量图中。 已知: 1=√2U1sin(ot+v1) l2=√2U2si(ot+v2) 解 有效值相量:「U1=U如 U2=U2如2 设 相量图 ∫幅度:(2> 相位哪一个超前? 飞相位:W2>v1哪一个滞后? U2超前于U1 第3页 O包

( ) ( ) 2 2 2 1 1 1 2 sin 2 sin     = + = + u U t u U t 将 u1、u2 用有效值相量表示，并画在相量图中。 相位： 幅度： U2 U1  2  1 设： 1  2 相位哪一个超前？ 哪一个滞后？ 例 U2 U U1 1 = U1 ψ1 U2 = U2 ψ2 有效值相量： 已知： 解 相量图 U2 超前于 U1 第3页