影像电子学基础第二章PPT.ppt

第一节正弦交流电的基本概念,正弦交流电路简介,第二节单一元件交流电路,第三节RLC串并联交流电路及其谐振,第五节安全用电常识,第四节三相交流电路,生产和日常生活中所用的交流电，一般都是正弦交流电。,交流,直流,电压电流的大小和方向都不随时间改变（第一章）,交流电：,如果电流或电压每经过一定时间（T）就重复变化一次，则此种电流、电压称为周期性交流电流或电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。记做：u(t)=u(t+T),大小和方向随时间作周期性变化的电流,正弦交流电：,如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电交流电的一种。,电压：u(t)=Umsin(wt+v)电流：i(t)=Imsin(wt+i),正弦电压、电流的瞬时值,正弦电压、电流的最大值,正弦的相位，w为角频率，为初相角,第一节正弦交流电的基本概念,一、周期、频率与角频率,二、瞬时值、最大值与有效值,三、相位、初相角与相位差,一、周期、频率与角频率,1.周期T：波形再次出现所需要的最短时间称为，用T表示。（波形变化一周所需的时间）单位：秒(s),毫秒(ms),3.角频率：每秒变化的弧度。单位：弧度/秒(rad/s),2.频率f：每秒变化的次数，用f表示。单位：赫兹(Hz)、千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz),描述正弦量变化快慢的物理量,*电网频率：中国50Hz美国、日本60Hz,*有线通讯频率：300-5000Hz,*无线通讯频率：30kHz-3104MHz,小常识,二、瞬时值、最大值与有效值,3.有效值：在工程应用和电路分析中常用相应的物理量有效值来表示。有效值是从交流电流的热效应来规定的。,则有,交流,直流,热效应相当,有效值概念,4.最大值与有效值的关系,三、相位、初相角与相位差,：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。,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,交流电的三要素,角频率、最大值和初相位,四、正弦量的相量表示,相量表示法,正弦量的表示方法有以下几种：,1.电压与电流的关系,设,大小关系：,相位关系：,u、i相位相同,根据欧姆定律:,频率相同,相位差：,电阻元件的交流电路,第二节单一元件交流电路,2.功率关系,(1)瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积,小写,结论:（耗能元件）,且随时间变化。,p,基本关系式：,频率相同,电压超前电流90,通直流，阻交流通低频，阻高频,1、电压与电流的关系,电感元件的交流电路,设：,2、电感电路的功率,（1）瞬时功率：,（2）有功功率：,（3）无功功率：,电流与电压的变化率成正比。,基本关系式：,1、电流与电压的关系,频率相同,电流超前电压90,通交流，阻直流通高频，阻低频,相位差,则：,电容元件的交流电路,设：,2、电容电路的功率,（1）瞬时功率：,（2）有功功率：,（3）无功功率：,图4.1.1三相交流发电机示意图,第四节三相交流电路,1.三相电动势的产生,工作原理：动磁生电,图4.1.2三相绕组示意图,图4.1.3电枢绕组及其电动势,三相电动势瞬时表示式,:直流励磁的电磁铁,波形图,三相电动势瞬时表示式,对称三相电动势的瞬时值之和为0,三个正弦交流电动势满足以下特征,2.三相电源的星形联结,(1)联接方式,中性线(零线、地线),中性点,端线(相线、火线),在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。,相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压,线电压：端线与端线间的电压,、Up,、Ul,三相负载的连接,三相负载,不对称三相负载：不满足ZA=ZB=ZC如由单相负载组成的三相负载,1.三相负载,分类,三相负载的联接三相负载也有Y和