汽车电工电子技术基础教程课件 第2章.ppt

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1、汽车电工电子技术基础制作:王晓静第二章正弦交流电路1.理解正弦交流电的基本概念和表征正弦交流电特征的物理量。2.掌握正弦量的相量表示法。3.掌握单相正弦交流电路中电压和电流的关系。4.理解和掌握功率概念和计算方法。5.了解正弦交流电路串联谐振的条件及特征。6.掌握三相电源及三相负载的连接。学习要求交流电：大小和方向随时间作周期性变化的电压、电流和电动势。正弦交流电：把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势称为正弦交流电，也称为正弦量。2.1正弦交流电的基本知识2.1.1正弦交流电的基本概念第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素第二章正弦

2、交流电路i表示交流电流的任意瞬时大小，称瞬时值。表示瞬时值中最大的值，称为幅值。ω表示正弦电流的角频率。表示正弦电流的初相位。、ω、合称为正弦量的三要素，它们分别表示正弦交流电变化的幅度、快慢和初始状态。2.1正弦交流电的基本知识1.幅值和有效值幅值是瞬时值中的最大值，又称为最大值或峰值。它们是与时间无关的常数。有效值是从电流的热效应来规定的。在电工技术中，如果一个交流电流通过电阻时，在一个周期内产生的热量与某直流电流通过同一电阻在相等时间内产生的热量相等，就将这一直流电的数值定义为交流电流的有效值。有效值用大写字母表示。正弦交流电的有效值等于它的最大值的

3、0.707倍。一般情况下，人们所说的交流电流和交流电压，以及测量仪表所指示的电流和电压值都是指有效值，所有电气设备的铭牌上标注的额定电压、额定电流也都是有效值。第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识2.角频率角频率ω是表示正弦量变化快慢的一个物理量，周期T是正弦量变化一周期所需要的时间，周期越大，波形变化越慢；反之，周期越小，波形变化越快。周期的单位是秒（s）。频率f表示每秒时间内正弦量重复变化的次数，频率越大，正弦量变化越快；反之越慢。频率的单位是赫兹（Hz）。较高的频率用千赫（kHz）和兆赫（MHz）表示。周期和频率互

4、为倒数,f=1/T我国发电厂提供的电能规定频率为50Hz，则每变化一周时间为0.02s。正弦量变化一个周期，相当于正弦函数变化2π弧度。角频率表示正弦量每秒变化的弧度数，单位是弧度/秒（rad/s）。角频率、周期、频率的关系为：ω=2πf第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识3.初相位相位：ωt+称为正弦量的相位角，简称相位，相位角是时间的函数。初相位：t=0时的相位称作初相位，又称作初相角。由于正弦量是周期性变化的，所以初相位的取值范围一般规定为-π<<π。正弦量初相的确定方法：（1）找曲线上升沿和横轴最近的交点；（2）

5、交点在纵轴的左侧时为正，纵轴右侧时为负。相位差：两个同频率的正弦交流电在任何瞬时的相位角之差或初相角之差称为相位差，用表示。第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识用旋转相量表示正弦量的方法如下：设有一正弦量，以直角坐标系O点为原点，取相量的长度为正弦量的振幅，相量的起始位置与横轴之间的夹角为正弦量的初相位，并以角频率ω绕原点按逆时针方向旋转。这样，该相量在旋转的过程中，它每一瞬时在纵轴上的投影即代表正弦量在该时刻的瞬时值。正弦量也可用复数表示。为了与一般的复数相区别，把表示正弦量的复数称为相量，并在大写字母上加“·”表示。

6、2.2正弦量的相量表示法2.2.1用旋转相量表示正弦量第二章正弦交流电路2.2.1用旋转相量表示正弦量第二章正弦交流电路正弦量的相量表达式为2.2正弦量的相量表示法2.2.2相量图相量图：按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干相量的图形。在相量图上能形象地看出各个正弦量的大小和相互间的相位关系。关于相量表示法作以下几点说明：（1）只有正弦量才能用相量表示。（2）只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。（3）在相量图中，可以用幅值相量，也可化为有效值相量，但是必须注意，有效值相量在纵轴上的投影不再代表正弦量的瞬时值。（4）作相量图时，各

7、相量的相对位置很重要，一般任选一个相量为参考相量，通常把它画在直角坐标系的横轴位置上，其余各相量的位置，则以与这个参考相量之间的相位差角来确定。第二章正弦交流电路2.2正弦量的相量表示法1．电阻元件的符号电阻元件是电路中最基本的电路元件，是实际电阻器的理想化模型，是表征电路中电能消耗的理想元件。电阻元件，用符号R表示。2.3交流电路中的基本元件2.3.1电阻元件2.3交流电路中的基本元件第二章正弦交流电路2．电阻元件的特性2.3.1电阻元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件3.电阻分压网络在汽车电路中的应用直流单臂电桥——惠斯通电桥：在汽车传感器

8、电路中，为了提高信号的检测灵敏度和准确度。平衡状态：检流计的电流为