交流电的三要素实用教案

1、交流电的概念交流电的概念(ginin)(ginin) 如果电流或电压每经过一定时间 （T T ）就重复变化一次，则此种电流 、电压称为周期性交流(jioli)(jioli)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 ) u(t) = u(t + T ) 3.1 3.1 交流电的三要素交流电的三要素TutuTtHOME第1页/共17页第一页，共18页。 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(chnshng)(chnshng)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。 正弦正弦(zhngxin)(zhngxi

2、n)交流电路交流电路tiHOME第2页/共17页第二页，共18页。正弦交流电也要规定正方向, ,表示(biosh)(biosh)电压或电流的瞬时方向 交流电路进行计算(j sun)(j sun)时，首先要规定物理量的参考方向，然后才能用数字表达式来描述。实际(shj)(shj)方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反ti正弦交流电的正方向正弦交流电的正方向iuR用小写字母表示交流瞬时值HOME第3页/共17页第三页，共18页。正弦波的特征(tzhng)(tzhng)量：tIim sint it mI： 电流幅值（最大值） ： 角频率（弧度/秒） ： 初相角mI 特征量: :正弦量的特征(tzh

3、ng)量及表示方法HOME第4页/共17页第四页，共18页。tIim sin为正弦电流的最大值又称幅值mI3.1.1 3.1.1 幅值幅值 在工程应用中常用有效值表示幅度。常用交流电表指示的电压、电流读数，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。最大值电量名称必须大写,下标加 m，如：Um、ImHOME第5页/共17页第五页，共18页。则有TdtiTI021（均方根值）可得2mII 当 时，tIim sindtRiT20交流直流RTI2热效应相当有效值电量(dinling)必须大写有效值概念(ginin)交流电流 i通过电阻R在一个周期T内产生的热量(rling)与一

4、直流电流I通过同一电阻在同一时间T内产生的热量(rling)相等，则称I的数值为i的有效值HOME第6页/共17页第六页，共18页。可得2mII 当 时，tIim sini= 2 I sin(t+)i可写为：同理:u= Um sin(t+)2mUUu= 2 U sin(t+)u可写为：HOME第7页/共17页第七页，共18页。问题与讨论 电器 220V最高耐压 =300V 若购得一台耐压为 300V 的电器，是否(sh fu)可用于 220V 的线路上? 该用电器最高耐压低于电源电压(diny)(diny)的最大值，所以不能用。2有效值 U = 220V 最大值 Um = 220V = 311

5、V 电源电压HOME第8页/共17页第八页，共18页。 描述(mio sh)变化周期的几种方法 1. 周期 T： 变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒.Tf1fT22 3.1.2 3.1.2 频率频率(pnl)(pnl)3. 角频率 ： 每秒变化(binhu)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 .it THOME第9页/共17页第九页，共18页。tIi sin23.1.3 3.1.3 初相初相： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。it ）（t：正弦波的相位角或相位HOME第1

6、0页/共17页第十页，共18页。 2121 -tt 两个(lin )同频率正弦量间的相位差( 初相差) 222111 sin sintIitIimm122i1i t0=00HOME第11页/共17页第十一页，共18页。两种正弦信号的相位两种正弦信号的相位(xingwi)关系关系同相位1i1221t2i021- 落后于2i1i2it1相位落后21i领先于1i2i2i相位领先1i12021-t相位差为01i2i与同相位HOME第12页/共17页第十二页，共18页。可以证明同频率(pnl)(pnl)正弦波运算后，频率(pnl)(pnl)不变。222111 sin2 sin2tUutUu如：结论: :

7、因角频率（）不变，所以以下讨论(toln)(toln)同频率正弦波时， 可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。tUtUtUuuu sin2 sin2 sin2221121幅度、相位变化频率不变HOME第13页/共17页第十三页，共18页。例例幅度：A707. 021A 1IIm301000sinti已知：Hz159210002rad/s 1000 f频率：30 初相位：AHOME第14页/共17页第十四页，共18页。21 -90 -（-90 ） 1801i2it2211 sin sin90- tIitIimm90如果相位差为+180 或-180 ,称为(chn wi)两波形反相例:HOME第15页/共17页第十五页，共18页。正弦波的表示(biosh)(biosh)方法瞬时值表达式301000sinti相量必须小写前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图it 正弦波的表示(biosh)(biosh)方法：重点HOME第16页/共17页第十六页，共18页。谢谢您的观看(gunkn)！第17页/共17页第十七页，共18页。NoImage内容(nirng)总结交流电的概念。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。如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律