《电工基础》(劳动第五版)完整——第五章ppt课件

.5-1交流的基本概念5-2电容器和电感5-3单参数交流电路5-4 RLC串行电路5-5-4 RLC并行电路，1 .了解正弦交流的产生和特性。2.理解正弦交流的有效值、频率、初始相位和相位差概念。掌握正弦交流的三种表达方式。5-1交流的基本概念，AC的应用程序，1，交流电源的概念，交流电源和直流电源的根本区别在于：直流电源的方向不随时间变化，交流电源的方向随时间变化。电源只有一个交流电动势的交流称为单相交流。一定直流正弦交流信号电视显像管计算机的偏转电流方波信号直流和交流波形。右图表示特定信号发生器输出的信号电压，并且大小和方向均随正弦变化，因此称为正弦交流。右侧图像显示了非正弦交流的锯齿波电流、方波电压等。2，正弦交流的产生，原理图线圈剖面图实验用简单发电机，创建正弦AC，正弦交流电动势的瞬时值表达式也称为解析公式。如果螺旋平面和中性面从1压印0开始计时，则公式为。实际应用的发电机，旋转极发电机大型水轮发电机，3，表征正弦交流电的物理量，1 .周期、频率和角度频率、正弦交流波形、(1)周期正弦AC每次迭代变化所需的时间周期，以符号t表示，单位为秒(s)。(2)频率正弦AC在1s内重复波动的次数称为频率，以符号f表示，单位为赫兹(Hz)。周期和频率是相互倒数的，即。经验表明，在各种触电事故中，直流、高频、超高频电流对人体的伤害较小，但最常用的50Hz工频交流电流对人体的危害最大，使用时要特别注意。(3)在每个频率的正弦AC中，每秒变化的角度(每个重复变化对应的角度为2，即360)称为每个频率，以符号表示，单位为弧度/秒(rad/s)。每个频率和周期，频率的关系是：2 .最大、有效值和平均值(1)最大正弦交流电在一个周期中可以达到的最大瞬时值称为正弦交流电的最大值(峰值、振幅)。最大值以大写下标m显示，如Em、Um、Im。正弦交流的倒数到正向最大值称为峰值-峰值。从正弦AC的反向最大值到正向最大值，称为峰值-峰值。交流电的峰值和峰值，(2)有效值使AC在一个周期内通过大小相等的电阻，分别通过AC和恒定的DC，此恒定DC的电压为u，电流为I，I是该AC的有效值。有效值以大写字母显示，如e、u、I。AC的有效值，正弦AC的有效值和最大值之间存在以下关系：表示由电气仪表测量的AC值，通常为AC值的有效值：(3)平均值表示半个周期的正弦交流平均值是正弦交流的平均值。正弦电动势、电压和电流的平均值分别由Ep、Up和Ip符号表示。正弦AC的平均值用反周期平均值表示。平均值与最大值的关系为：有效值与平均值的关系为：3 .拓扑和相位差(1)拓扑在表达式e=Emsin(t 0)中表示，(t 0)表示正弦正角度随时间变化，也称为相角，反映了交流更改过程。表达式中的0是t=0时正弦的拓扑，也称为初始拓扑(初始角度或初始拓扑)。肖像有时可以用角度值表示相位和相关概念，例如，正一阶拓扑是负拓扑的正和负，写瞬时值表达式和执行相关叙述时，如上所示。但是，每个频率的单位是rad/s，因此在执行相关计算时，首先统一单位制很重要。角度值和圆弧值之间的转换关系为1=/180rad。当然，拓朴等概念也可以直接使用霍德来表达。，(2)相位差是两个相同频率交流的相位差，称为相位差，用符号表示。也就是说，先行和延迟是与相反和正交的，前面和后面反向表示同频率的两个交流的相位关系。正弦AC的最大值反映正弦AC的变化范围，每个频率反映正弦AC的变化速度，超相位反映正弦AC的开始状态。表示正弦交流的三个重要物理量。最大值、每个频率和初始相位称为正弦交流电的三个元素。【例】两个正弦电动势分别为：(1)求出每个电动势的最大值和有效值。(2)频率、周期；(3)拓扑、初始拓扑、相位差；(4)波形图。4，正弦交流的相量图表示，两个正弦交流电压总和，相量图也是表示正弦量的一种方法。其语法由：(1)确定参照方向，通常使用正交坐标系的x轴正方向作为参照方向。(2)与参照方向成一定角度、长度与正弦正初始步长对应的垂直段。如果初始步长为正值，则显示为从参照方向逆时针旋转的角度。如果初始步长为负值，则显示为从参照方向顺时针旋转的角度。相量图，正弦量可以表示为与有效值对应的长度，与参考方向角度对应的初始阶段的转向段。此量称为有效量，通常用、等符号表示。如果在同一图上绘制相同频率的多个正弦量，可以使用平行四边形法则进行加法和减法。呼机合计，应用呼机图时，请注意以下事项：1:在同一个相量图中，每个正弦交流的频率必须相同。2.在同一相量图上，相同单位的淡入度必须以相同的比率绘制。3.通常，垂直轴的水平正方向是参照方向，为了方便起见，有时选择几个纸张中的一个来指定参照方向，而不绘制垂直轴。4.正弦的相量图、波形图、分析公式是以多种不同的方式表示正弦量的，有一对一的对应关系，但在数学上不一样，写起来是错误的。一、旋转矢量完全反映正弦AC的三要素和变分规律的相量图表示的起源。为了区别于一般空间向量，表示正弦AC的这个向量称为呼机。旋转矢量和波形的对应关系，2，非正弦交流，方波三角波锯齿波一般周期非正弦交流波形，矩形波正弦半波整流正弦传播一般周期非正弦交流波形，1 .了解电容器的结构和类型，了解电容的概念，了解“直流分离、交流通过、低频阻断、高频”的特性。2.了解电感的结构和类型，了解电感的概念，了解电感“直流、交流切断、低频、高频电阻”的特性。3.正确使用万用表，可以大致判断电容器和电感的好坏。5-2电容器和电感，电容器一般称为电容器，电感一般称为电感，都是储能元件。I、电容器、1 .电容器的结构、类型和符号，电容器的基本结构纸介质电容器，电容器的类型和符号，电源电容器，电解电容器，金属膜电容器，涤纶电容器，陶瓷电容器，云母电容器，单连接可变电容器，双连接可变电容器，微调电容器，2 .电容器的主要参数，(1)电容电容具有存储电荷的能力，简称电容器，其数值与单位电压作用下电容器存储的电流量相同。也就是说，载流量定义示意图是电容器的固有属性，仅与电容器的板对面积、板间距离和板间介质特性相关。与外部条件无关，例如外部电压大小、电容器充电多少。如果设置平行板电容器板对区域s，并将两个板之间的距离设置为d，则平行板电容器的电容器被计算为被称为板间介电常数的：是介电本身的特性参数之一的F/m。真空的介电常数0、特定介质的介电常数和0的比率称为该介质的相对介电常数，用r表示。，(2)额定电压电容器的额定电压(也称为电压)是可以在指定温度范围内连续添加到电容器的最大直流电压或交流电压的有效值，而不会损坏电容器。3 .电容器的充放电(1)电容器的充电，电容器的充电电压曲线充电电流曲线电容器的充电过程，(2)电容器的放电，电容器放电电压曲线放电电流曲线放电电流曲线电容器的放电过程，电容器的充电放电达到稳定值所需的时间与r和c的大小有关。称为RC电路的时间常数通常描述为r和c的乘积，4 .内容量电容器对交流的干扰效应电容器外部交流中电源和电容器之间的充电和放电持续发生，电容器对交流的干扰作用称为电容，我们称电容对交流的干扰作用为电阻，XC抗扰单位也称为欧姆。容量电阻计算可以简单地概括电容式容量耐受和频率之间的关系：DC、AC、低频、高频。因此，电容也称为高通元件。5 .电容器的连接，(1)电容器的串联，其总电容器的倒数等于每个电容器的倒数。电容器系列，(2)电容器的并联电容器存储的总电荷等于每个电容器所具有的电荷的总和。电容器并联，2，电感，1。电感的结构、类型和符号、空心电感、公模仁或公模仁电感、细分电感、具有中心页签的电感线圈、2 .电感的主要参数(1)电感(2)质量系数(q值)3。电感-电感对交流的电感截止电感对交流的电感截止效果称为可视化，并以XL表示。感应单位也是欧姆。电感可以简单地概括电感的电感和频率的关系。也就是说，电感也称为低通元件，因为它是直流、交流切断、低频、高频电阻。一、超级电容器、超级电容器结构汽车超级电容器、第二，位移测量和水平测量，应用于液位检测器水平传感器物理图电容位置测量，位移测量，1。了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路的电压和电流之间的相位关系和数量关系。2.理解交流电路瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。了解电感和电容的储能特性。5-3单参数交流电路，1，纯电阻交流电路，1。电流与电压的关系(1)在纯电阻交流电路中，通过电阻的电流也是与电压频率相同的正弦交流电流，与添加到电阻两端的电压相同的相位。(2)在纯电阻交流电路中，电流和电压的瞬时值、最大值和有效值遵循欧姆定律。2 .电源某一时刻，电阻的电流瞬时值与等瞬时电阻的两端电压的瞬时值相乘，称为获得电阻的瞬时功率，用pR表示。换句话说，电阻是能量消耗的组成部分。电压，电流相位图电压，电流，功率的波形也是纯电阻交流电路，示意图，称为平均功率，是指AC一个周期内电阻消耗的功率的平均值，即功率的大小。平均功率，也称为活动功率，以p表示，单位仍为瓦特(w)。2，纯电感交流电路，1。电流和电压的关系、电压、电流相量图电压、电流、功率的波形也是纯电感交流电路、电路图、电流和电压的有效值之间遵循欧姆定律。也就是说，电阻不是电压与电流瞬时值的比率，而是电流与电流的最大值或有效值的比率。也就是说，u和I的拓扑不同。2 .电力，瞬时电力吸收的能量等于一个周期内释放的能量。也就是说，纯电感电路不消耗能量，是一种储能元件。电路的平均功率为零。电感和电源转换能量的数量也有所不同，一般使用瞬时功率的最大值来反映电感和电源之间转换能量的大小。这称为无功功率，用SQL表示，单位为不足(Var)。公式是，无功不是“无用的电力”。“无功”的本质是指元件本身不消耗电力，而是相互转换能源。实际上，许多具有电感特性的电动机安装、变压器等设备根据电磁转换原理利用无功进行工作。3，纯电容器交流电路，1 .电流与电压的关系(1)在纯电容器交流电路中，电压落后于电流90以上。也就是说，电流超过电压90。电压，电流相位图电压，电流，电力的波形图纯电容交流电路，示意图，(2)遵循电流和电压有效值之间的欧姆定律。也就是说2。功率由图c所示的功率图表表示，电容也是能量存储因素。纯电容器交流电路的平均功率为0，其无功功率为1。理解交流电路电抗、阻抗和阻抗角度的概念。2.了解RLC串行电路电压和电流的关系。理解RLC系列谐振电路的特点和应用。5-4 RLC串行电路，1，电压与电流的关系，RLC串行回路，RLC串行回路电压和阻抗图，样式中的x=XL-xc称为回车，阻力，单位为。在图5-41中，被称为阻抗角度，这是总电压和电流的相位差，即。将电压和电流有效值的乘积定义为基准功率，s以伏特安培(VA)为单位表示。Cos=PS根据电源s与有效电源p和无功q的关系称为功率因数。电压相量图电压三角形功率三角形RLC系列电路的三个三角形，阻抗三角形，(1)电感电路(2)电容电路(3)谐振电路、电容电路相量图谐振电路相量图、2，串联谐振1。谐振频率2。在质量系数电路串行谐振中，电感和电容器两端的电压可能大于电源电压，因此串行谐振也称为电压谐振。串联电路的谐振曲线，在无线技术中，通常使用谐振电路在许多电磁波中选择我们需要的信号的过程称为调谐。收音机调谐，I，RC相移电路，uo延迟ui角度uo高级ui角度RC相移电路，2，荧光灯电路1。日光灯电路配置，构成日光灯电路的等效电路，2 .荧光灯的启动过程(1)辉光放电(2)热电子发射，(3)高压(4)荧光灯照明生成，1 .了解RLC并行电路的电压和电流之间的相位关系和数量关系。了解RLC并联谐振电路的特性和应用。理解地壳负载并行电容提高功率因数的原理。5-5-5 RLC并行电路，一、电压与电流的关系、RLC并联电路、第一路(电阻、电感串联分支)电流i1的有效值为：落后于u的相位角度为：第二个分支(容量分支)电流iC的有效值为电压u之前的：iC的相位角度为：1 .相量图，电感电容电阻RLC并行电路相量图，2 .电路的三个特性，(1)电感电路当时总电压领先于总电流。(2)电容电路，总电压延迟总电流。(3)在谐振电路时，总电压等于总电流的相位。2，并联谐振1。并联谐振的频率，谐振角频率和谐振频率约为：2。并行谐振的特征(1)电路的总阻抗最大，总电流最小，(2)谐振时两条通路可以产生过流并行谐振，也称为电流谐振。3 .并行谐振的应用，并行谐振的应用，3，提高功率因数的方法1。提高功率因数的重要性，功率因数是高压供电线路的运行指标之一，反映了电源设备的容量利用率。功率因数可以用功率因数表测量。功率因数表，2 .提高功率因数的方法(1)提高电源设备本身的功率因数(2)和电容器补偿，低压配电柜中的电容器组，本章摘要，1 .正弦交流的解析公式(瞬时值表示)为2 .最大值、每个频率和初始相位称为正弦交流电的三个因素。与三个因素相关的主要概念是：频率。周期有