电工学(第七版)上册秦曾煌第四章

第4章正弦交流电路，4.2正弦量的相量表示法，4.4电阻，电感和电容元件串联交流电路，4.1正弦电压和电流，4.3单参数的交流电路，4.5阻抗的串联和并联，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和计算，第4章正弦交流电路， 1 .了解正弦量的特征及其各种表示方法2 .了解电路基本规律的相量形式和计算阻抗正弦交流电路的相量分析法，绘制相量图3 .掌握有效功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无效功率和视在功率的概念4 .了解正弦交流电路的频率特性、串联、并联谐振的条件和特征5 .了解提高功率因数的意义和方法。 本章分类交流电路，交流电路与直流电路最主要的区别在于：具有相位差的交流电路分析方法：正弦量：随时间按正弦定律周期性变化的量。 4.1正弦波电压和电流，正弦波交流电路包括正弦波电源(激励)，是电路各部分产生的电压和电流(响应)按正弦波规律变化的电路。 以相量表示，可使用直流电路的分析方法。 4.1正弦波电压与电流、正弦波交流的优势：容易传输的转换容易运算容易，有利于电气设备的运转.正半周、负半周、直流电流与电压、正弦电流与电压、4.1正弦电压与电流、正弦交流电流：振幅、角频率、初始角为正弦量三要素。4.1.1频率和周期，周期t :正弦量变化1周所需要的时间(s )，角频率：(rad/s )，频率f :*无线通信频率：高度300GHz，*电网频率：我国50Hz，美国，日本60Hz，*高频炉频率： 200300kHz (中频炉5008000Hz ) *收音机的频带频率： 5301600kHz、*移动通信频率： 900MHz1800MHz、4.1.2振幅和有效值、有效值：与交流热效应相等的直流被定义为交流电力的有效值。 振幅： Im、Um、Em，则、交流、直流、振幅为大写字母，下标为m，同样为：4.1.3初始相位与相位差，相位：注意：交流电压、电流计的测定数据表示有效值，交流设备品牌的电压、电流均表示有效值，初始相位：正弦量为t=0时的相位角。 反映签字量变化的过程。 另外，取正弦量的定时的起点不同，其初始值(t=0)下的值、到达宽度或某一特定时刻的值不同。 在、例如：图中，电压超前电流、两频率正弦量间的初始相位差。 4.1.3相位差、I，u，2，1，或I滞后u，角，电流超前电压，电压与电流同相，电流超前电压，电压与电流反相，(2)不同频率的正弦量是没有意义的。 (1)两个同一频率的正弦量的相位差为常数，与定时的选择起点无关。4.2正弦量的相量表示法，瞬时值式，前两种运算不便，重点介绍相量表示法。 波形图，1 .正弦量的表示方法，重点，相量，概念：正弦量的瞬时值，可以用旋转的有向线段的纵轴的投影值表示。 另外，正弦波的相位量表现方法、矢量长度=、矢量与横轴的角度=初始相位、3、相位量的定义、正弦量通过旋转的有向线段来表示，静止的有向线段通过多个来表示，因此，正弦量通过多个来表示。 即，表示正弦量的复数被称为相位量。 与多个普通字母不同，在大写字母的顶部添加点。 4 .正弦量的相位量表示多个表示形式，令a为多个：则实质上表示多个正弦量，表示式中的：(2)三角式、(3)指数式，相位量：表示正弦量的多个标称相位量分析线性电路时，正弦激励和响应都是同一频率的正弦量，频率是已知的，并且可以不加以考虑。 因此，正弦的量由幅度(或有效值)和初始相位确定。 将复数与正弦量进行比较，正弦量可以用复数表示。 (1)相量只表示正弦量，不等于正弦量。请注意： (2)可用相量表示正弦量。 正弦量：电压有效值相量，相量：正弦量是时间的函数，相量只是表示正弦量的复数，两者不能划等号， (4)正弦量表示符号的说明，(3)相位量的两种表示形式：相位量图：以复数平面的图形表示相位量，并且不绘制坐标轴，而是在相位量图中仅描绘瞬时值-小写(u，I )、有效值-大写(u，I )、最大值-大写下标(Um，Im )或相同频率的正弦量。 设定、(5)“j”的物理意义、相量、旋转因子：90旋转因子。 j逆时针90，-j顺时针90，正误判断，1 .已知： 有效值是多少？ 3 .已知：多个、瞬时值、j45、最大值是？ 负号、选定的基准方向上的正弦量的波形图如图所示，试着写了正弦量的公式。 卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡6，2 .电力关系，(1)瞬时电力p :瞬时电压与瞬时电流的积，小写，结论： (能量要素)，随时间变化。 p、瞬时功率的1个周期内的平均值、大写字母、(2)平均功率(有效功率) p、单位：瓦(w )、注意：通常铭牌数据和测量的功率表示有效功率。 额定电压为220V、电力为100W的电池误连接到380V的交流电源上，此时接收的电力是多少安全？如果连接到110V的交流电源上，电力是多少？例如，此时不安全，电梯烧坏了。可从电杠杆的额定值获得。 在这种情况下，电烙铁没有达到正常的使用温度。 另外，在与110V的交流电源连接时，关于焊锡的功率，在电源电压为380V时，焊锡的功率为4.3.2电感元件的交流电路，基本关系式： (1)频率相同，(2)U=IL，(3)电压超前电流90，相位差，1 .电压与电流的关系：则为： 电感：电感l具有通过直流电阻作用而定义：XL与f的关系、()、相量式：电感电路相量形式的欧姆定律、2 .功率关系、(1)瞬时功率、(2)平均功率、l为非能量元件，单位： var、(3)无功功率q为电感电路中储藏、放射、储藏、放射、电感l是储藏元件。 结论纯电感不消耗能量，只与电源进行能量交换。 可逆的能量转换过程，(f=5000Hz时，电感元件通过低频电阻具有高频特性，4.3.3电容元件的交流电路，基本关系式：1 .电流与电压的关系，(1)频率相同，(3)电流超前电压90，相位差：(2)I=UC或： 电容器c具有绝缘交叉的作用、电容阻抗()、相量式、电容器电路中的相量形式的欧姆定律、XL与f的关系、2 .电力关系、(1)瞬时电力、(2)平均电力p、c为非能量元件、(3)无效电力q、单位： var、瞬时电力：充电、放电、充电、放电结论纯电容器不消耗能量，只与电源进行能量交换。 例如，下图的电容器C=23.5F与电源电压U=220V、频率50Hz、初相零的交流电源连接，求出电路中的电流I、p及q。 该电容器的额定电压最低为多少伏，额定电压=311V，解：电容电阻，单参数交流电路的主要结论列表，实际电阻，电容，电阻的主要指标为1 .标称值2 .标称功率3 .容许误差种类：碳膜，金属膜，绕组，可变电阻， 电容器的主要指标为1 .标称值2 .耐压3 .容许误差种类：云母、陶瓷、聚酯电解、可变电容器等一般电阻器、电容器均采用标准化系列生产。电阻的标称值，误差，标称值，10%(E12 )，5%(E24 )，1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，2.7，3.3，3.9，4.7，5.6，6.8，8.2， 电阻的公称值=公称值10n 1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1等电阻器的色环表现法有效数字，误差，有效数字，有效数字，7.5，8.2， 4个色环(如9.1 )，如、电阻，5个色环(如绿、棕、金、金 )如电阻，与棕、绿、黑、金、红、交流电路、参数r、l、c的关系如何，1 .电流、电压的关系，直流电路两个电阻串联连接4.4电阻、电感、电容串联连接的交流电路：在RLC串联交流电路中，1 .电流、电压的关系用相量表示电压与电流的关系，可以将电路模型变为相量模型。 另外，2.4电阻、电感和电容元件串联连接的交流电路，如果设为(1)相量式