正弦交流电基本概念.ppt

正弦交流电基本概念,电的种类大致分为哪三种，日常家庭用电最多是哪一种？,(a)直流电 (b)交流电 (c)脉冲电 图1 电流波形图,直流电和交流电有什么区别？,直流电：电压、电流、电动势的大小是不随时间改变的，从广义上说，只要方向不随时间变化的电压、电流、电动势都称为直流电。 交流电：凡是随时间按正弦规律变化的电压、电流或电动势都叫做正弦交流电。,大小和时间都随时间按正弦规律变化的交流电,直流电,用大写字母表示,如E、U、I等,交流电,用小写字母表示,如e、u、i等,正弦电压与电流,在正弦电源激励下，电路中电压和电流均按正弦规律变化，这样的电路称为正弦交流电路。,正弦电压或电流其大小与方向均随时间而周期性变化，如右图所示。,正弦波的特征表现在变化的快慢、大小及初始值三个方面， 因此，正弦交流电包含三个要素，即频率、幅值和初相位。,描述正弦量变化快慢的几种方法： 1.周期T：变化一周所需的时间（单位：秒、毫秒）,正弦交流电三要素之一 频率、周期、角频率,3.角频率：每秒变化的弧度（单位：弧度/秒）,2.频率f： 每秒变化的次数（单位：赫兹、千赫兹,i,相互间关系：,1、50Hz的交流电，其周期和角频率各等于多少？,2、某正弦交流电流在0.05秒内变化了10周，求它的 周期和频率。,练习,瞬时值：描述任一瞬间的电压、电流、电动势值，称为瞬时值，用小写字母表示。 最大值：交流电压、电流、电动势顺势中的最大数值，称为最大值，以大写字母带下标m(max)表示。 有效值：如果交流电和直流电分别通过同一电阻，两者在相同时间内消耗的电能相等，即产生的热量相等时，则此直流电的数值叫做交流电的有效值。,正弦交流电三要素之二 瞬时值、最大值、有效值,为正弦电流的最大值,* 用仪表测得的交流电压、电流值，就是被测物理量的有效值。标准电压220V，也是指供电电压的有效值。,最大值表示方法电量名称必须大写,下标加m,交流电的正弦函数表达式如下,i为正弦电流的瞬时值，必须用小写字母表示。,： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。,：正弦波的相位角或相位。,正弦交流电三要素之三 相位、初相和相位差,两个同频率正弦量间的相位相比较(初相位差), t,i,例题：,例 1 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，并画出它们的波形。,解：电压的最大值为 电流的最大值 电压的瞬时值表达式为 电流的瞬时值表达式为：,图2 例1的波形,电压与电流的相位差为 = u-i=90。两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相差 若0，表明ui，则u比i先到达正（或负）最大值，也先到零点，称u超前于i一个相位角，或者说i滞后于u一个相位角，如图2所示；,若=0，表明u=i，则u与i同时到达正（或负）最大值，也同时达到零，我们称它们是同相位，简称同相，如图3 （a）所示； 若=180，则称它们的相位相反，简称反相，如图3（b）所示；