第4章电工技术正弦交流电路课件.ppt

《第4章电工技术正弦交流电路课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章正弦交流电路4.1正弦电压与电流4.3单一参数的交流电路4.4电阻、电感与电容元件的交流电路4.5阻抗的串联与并联4.7交流电路的频率特性4.8功率因数的提高目录4.2正弦量的相量表示法直流电和正弦交流电前面两章分析的是直流电路，其中的电压和电流的大小和方向是不随时间变化的。4.1正弦电压与电流直流电压和电流正弦电压和电流实际方向和参考方向一致实际方向和参考方向相反＋－正半周实际方向和参考方向一致负半周实际方向和参考方向相反正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。4.1.1频率和周期正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T）。每秒内变化

2、的次数称为频率（），单位是赫兹（Hz）。我国和大多数国家采用50Hz的电力标准，有些国家（美国、日本等）采用60Hz。小常识正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：频率是周期的倒数:=1/T已知=50Hz,求T和ω。[解]T=1/=1/50=0.02s,ω=2π=2×3.14×50＝314rad/s例题3.14.1.2幅值和有效值瞬时值和幅值正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值,用小写字母表示，如i、u、e等。瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的大写字母表示，如Im、Um、Em等。有效值在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正弦交流电的大小，

3、如交流电压380V或220V，指的都是有效值。有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流电流I流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直流电产生的热量相等，则交流电流的有效值就等于这个直流电的电流I。则交流直流根据热效应相等有：正弦电压和电动势的有效值：有效值都用大写字母表示！由可得正弦电流的有效值：4.1.3初相位相位表示正弦量的变化进程，也称相位角。初相位t=0时的相位。相位：初相位：0相位：初相位：初相位给出了观察正弦波的起点或参考点。说明相位差两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。则和的相位差为：当时，比超前角，比

4、滞后角。正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的，但初相不一定相同，设电路中电压和电流为：同相和反相的概念同相(inphase):相位相同，相位差为零。反相(outofphase):相位相反，相位差为180°。总结描述正弦量的三个特征量：幅值、频率、初相位O下面图中是三个正弦电流波形。与同相，与反相。设正弦交流电流：角频率：决定正弦量变化快慢幅值：决定正弦量的大小幅值、角频率、初相位成为正弦量的三要素。初相位：决定正弦量起始位置Im2TiO正弦量的数学表达式和三要素1、已知正弦电压的有效值U＝220V，频率f＝50HZ，初相位φ＝0。试写出瞬时值表达式

5、；计算t=0.01s时的电压瞬时值。2、试计算下列正弦量的周期T，频率f和初相角φ。3、计算下列正弦量间的相位差。习题（课堂练习）1.f=50Hz，U=220V，ψu=90o，写出该正弦电压的三角形式2.i1=102Sin(314t+60o)Ai2=10Sin（314t-90o)A（1）i=5Sin（314t+30o）A4.根据波形图写三角函数式.（2）u=USin（314t+60o）A3.判断正误（2）比较二者的相位关系。（1）若用电流表测量i1及i2，读数为多少?ti1i330o30o习题（课堂练习）4.2正弦量的相量表示法正弦量的表示方法：三角函数

6、式：★★波形图：★相量法：用复数的方法表示正弦量。补充知识－1.复数A表示形式：AbReIma0y

7、A

8、或AbReIma0复数的模复数的幅角补充知识－1.复数A表示形式：AbReIma0y

9、A

10、指数函数形式三角函数形式代数形式极坐标形式AbReIma0补充知识－2.复数运算A1±A2=(a1±a2)+j(b1±b2)(1)加减运算——直角坐标A1A2ReImOA1+A2A1-A2加减法也可用图解法，见右图，分别有三角形法则和平行四边形法则。乘法：模相乘，角相加。则有:(2)乘除运算——极坐标若A1=

11、A1

12、1，若A2=

13、A2

14、2+1+j0A2A1A′=

15、A1+A2+j+10A2A1-A2A″=A1-A2复数加减的相量图求法—平行四边形法则+1+j0A2A1A′=A1+A2+j+10A2A1A″=A1-A2A2复数加减的相量图求法—三角形法则除法：模相除，角相减。例.解:(2)乘除运算——极坐标若A1=

16、A1

17、1，若A2=

18、A2

19、2请大家熟练应用计算器实现复数代数形式和极坐标形式之间的转化。例.解：上式+j,–j,-1都可以看成旋转因子。ReIm0补充知识－3.旋转因子复数ejy=cosy+jsiny（欧拉公式）=1∠yA逆时针旋转一个角度y，模不变补充知识－2.复数运算A1±A2=(a1±a2)+j(

20、b1±b2)(1)加减运算——直角坐标(2)乘除运算——极坐标Ae