中国矿业大学：《电工学（电子技术）》课程电子教案（PPT教学课件）第4章 正弦交流电路

第4章正弦交流电路4.1正弦电压与电流4.2正弦量的相量表示法4.3单一参数的交流电路4.4电阻、电感与电容元件串联交流电路4.5阻抗的串联与并联4.6复杂正弦交流电路的分析与计算4.7交流电路的频率特性4.8功率因数的提高返回退出员

章目录 上一页 下一页 返回 退出 第4章 正弦交流电路 4.2 正弦量的相量表示法 4.4 电阻、电感与电容元件串联交流电路 4.1 正弦电压与电流 4.3 单一参数的交流电路 4.5 阻抗的串联与并联 4.8 功率因数的提高 4.7 交流电路的频率特性 4.6 复杂正弦交流电路的分析与计算

第4章正弦交流电路本章要求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：，会画熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，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。返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 第4章 正弦交流电路 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

4.1正弦电压与电流正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的量。正弦交流电路是指含有正弦电源（激励)而且电路各部分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路单相正弦交流电路(第四章)交流电路三相正弦交流电路（第五章）的分类非正弦交流电路（第四章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。返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 交流电路 的分类 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： 正弦量： 随时间按正弦规律做周期变化的量。 4.1 正弦电压与电流 正弦交流电路是指含有正弦电源(激励)而且电路各部 分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路。 单相正弦交流电路(第四章) 三相正弦交流电路(第五章) 非正弦交流电路(第四章) 用相量表示后，即可用直流电路的分析方法

4.1正弦电压与电流I, Uu酒福Ot直流电流和电压正弦电流和电压正弦交流电的优越性：易于变换便于传输；+便于运算；有利于电器设备的运行正半周负半周返回退出员

章目录 上一页 下一页 返回 退出 4.1 正弦电压与电流  _  _ 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 t I, U o 直流电流和电压 正弦电流和电压 i u R + _ i u R + _ i u R + _ i u R + _ + _ i, u t o + _ i, u t o

4.1正弦电压与电流设正弦交流电流：0wti= Im sin(@t+y)初相角：决定正弦量起始位置角频率：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。返回退出I

章目录 上一页 下一页 返回 退出 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：决定正弦量起始位置  i = I sin( t +) m Im T i  t O

频率与周期4.1.1周期T：正弦量变化一周所需的时间（s）1频率f：f(Hz)角频率：0012元= 2元f(rad/s )0ET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无线通信频率：高达300GHz返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 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： πf T π ω 2 2 = = ( rad/s ) T f 1 频率 f ： = (Hz) * 无线通信频率： 高达 300GHz * 电网频率：我国 50 Hz ，美国 、日本 60 Hz * 高频炉频率：200 ~ 300 kHz (中频炉500 ~ 8000 Hz) * 收音机中频段频率：530~1600 kHz * 移动通信频率：900MHz~1800 MHz T i  t O  t

幅值与有效值4.1.2幅值大写，下标加m幅值：m、Um、Em有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。iRdt =I’RT交流直流1=Vi'dt则有有效值12sin?otdt二m必须大写12UEmm同理：UEV2/2返回退出员

章目录 上一页 下一页 返回 退出 4.1.2 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  = T i t T I 0 2 d 1 交流 直流 i R dt T 2 0  I RT 2 =  = T I ωt t T 1 0 2 2 m sin d 2 I m = 幅值大写,下标加m 同理： 2 Um U = 2 Em E = 有效值 必须大写

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4.1.3初相位与相位差正弦量所取计时起点不同，其初始值(t-0)时的值及到达幅i= Imsin(ot+y值或某一特定时刻的值就不同。相位：t+ot1反映正弦量变化的进程。初相位：表示正弦量在t=0时的相角。y=(ot+y)业：给出了观察正弦波的起点或参考点。返回退出E贝

章目录 上一页 下一页 返回 退出  : 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： t +ψ 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。 sin( ) i = I m ωt +ψ 0 ( ) = = + t ψ t  ψ i  t O 正弦量所取计时起点不同， 其初始值(t=0)时的值及到达幅 值或某一特定时刻的值就不同

相位差β4.1.3两同频率的正弦量之间的初相位之差如:u=U.sin(ot +)i = Imsin(ot+2)p=(@t+y)-(t+y,)=一2u1图中β=- >00otV2电压超前电流@或称i滞后u，角W0返回退出员

章目录 上一页 下一页 返回 退出 sin( ) m ψ1 如： u =U ωt + ( ) ( )  =  +1 −  + 2 t t =ψ1 −ψ2 图中 0  =ψ1 −ψ2  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 sin( ) m ψ2 i = I ωt + u i 2 1 或称 i 滞后 u,  角 o  t u, i 

P=1-,<0P=1-, =-90°电流超前电压C电流超前电压90°uuUowt0wt900P三-,=0P=1-, =180°电压与电流同相电压与电流反相uu1u100wtot返回退出1

章目录 上一页 下一页 返回 退出 电流超前电压 = − = −90  ψ1 ψ2 90 电压与电流同相  =ψ1 −ψ2 = 0 电流超前电压  =ψ1 −ψ2  0 电压与电流反相 = − =180  ψ1 ψ2  O  t u i i u  O  t u i i u u i ωt u i O 90° u i ωt u i O 90°  t i O u i u  t i O u i u  t i O u i u  t i O u i u