交流电的基础知识ppt课件

课程 电工基础 内容 单相交流电路 任务1 假如你毕业后是一名企业的电工 而且你是师傅 单位安排你带一名徒弟 需要你教他单相交流电的知识 你将如何进行 任务2 假如你毕业后是一名企业的电工 该企业承担了我校新校区教室电路的联接 正好这个工作由你负责 你将如何进行接线 教学目标 1 理解直流电和交流电的区别2 掌握单相交流电的基本概念和三要素3 培养学生独立思考和创新的能力 教学难点 正弦交流电的三要素 教学难点 正弦交流电的最大值 有效值 角频率 频率 周期 相位 初相位 交流电路概述 在生产和生活中使用的电能 几乎都是交流电能 即使是电解 电镀 电讯等行业需要直流供电 大多数也是将交流电能通过整流装置变成直流电能 在日常生产和生活中所用的交流电 一般都是指正弦交流电 因为交流电能够方便地用变压器改变电压 用高压输电 可将电能输送很远 而且损耗小 交流电机比直流电机构造简单 造价便宜 运行可靠 所以 现在发电厂所发的都是交流电 工农业生产和日常生活中广泛应用的也是交流电 5 1交流电的基本概念 直流电 交流电 e 每时每刻大小和方向恒定不变 与时间无关 大小和方向随时间作周期性变化 与时间密切相关 优点 简单 安全 适合半导体器件供电 第一 交流电可以用变压器变压 便于远距离输电 第二 交流电机比同功率直流电机构造简单 造价低 第三 可以用整流装置 将流交电变成所需的直流电 第四 无线电通讯中交流信号可放大 传送 变换 1A 1 8A 2A 一 交流电的产生 正弦交流电 原理 根据电磁感应定律 导体切割磁力线产生感应电流 起始角0 符号的规定 直流电 IUE 用大写字母表示 交流电 iue 用小写字母表示 二 正弦交流电的相关量 1 正弦交流电的周期 频率和角频率 周期T 频率f 每秒内周期性变化的次数 单位赫兹 Hz 1S 共50次 也就是说发电机每秒钟转50转 正弦量完整变化一周所需要的时间 单位秒 电网频率 中国50Hz美国 日本60Hz 小常识 有线通讯频率 300 5000Hz 无线通讯频率 30kHz 3 104MHz 角频率 单位时间内变化的弧度数 相当于角速度 角频率与周期及频率的关系 周期与频率的关系 0 02s T 每秒50周 2 314弧度 秒 f 例1 我国和大多数国家的电力标准频率是50Hz 试求其周期和角频率 解 2 f 2 3 14 50 314rad s 1 周期T 变化一周所需的时间单位 秒 毫秒 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 2 正弦交流电的瞬时值 最大值和有效值 瞬时值是交流电某一时刻所对应的值 随时间不同而变化 是个变量 用小写字母i u e表示 最大值是交流电的幅值 用大写字母加下标m表示 如Im Um Em 有效值相同条件下 直流电与交流电对电阻加热产生的热量相等时 将这个直流电的数值 称为交流电的有效值 用大写字母表示 如I U E Um Um t t1 最大值 瞬时值 在效值 交流仪表测得的数字 电气设备铭牌上的额定值都指有效值 311v 220v 150v 思考与练习 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 1 2 交流供电的优点是 1 2 3 3 我国生活照明用电的电压是 最大值为 频率f 周期T 角频率 4 人们常说的交流电压220V 380V 指的是交流电压的 值 可以用变压器变压 便于远距离输电 交流电机构造简单 造价低 可以整流 变成直流电 220V 311V 50HZ 0 02s 314rad s 有效 5 画出正弦交流电的波形图 并在图上标出下列各交流电的相关量 T f U Um u f 波形个数 瞬时值 最大值 在效值 若购得一台耐压为300V的电器 是否可用于220V的线路上 该用电器最高耐压低于电源电压的最大值 所以不能用 3 正弦量的相位 初相位和相位差 t 0时的相位 称为初相位或初相角 为正弦波的相位角或相位 表示了正弦量的变化进程 图中 两个同频率正弦量间的相位差 初相差 两种正弦信号的相位关系 三相交流电路 三种电压初相位各差120 t 重点 正弦交流电的最大值反映了正弦交流电的变化范围 角频率反映了正弦交流电的变化快慢 初相位反映了正弦交流电的起始状态 因此把最大值 角频率 和初相位称为正弦交流电的三要素 频率 幅度 初相位 已知 试求出电流的最大值 有效值 角频率 频率 周期 初相位 解 小结 同学们 今天我们讲了正弦交流电的概念和表征它的物理量 有频率 角频率 周期 最大值