电路第四章 正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、第4章交流电路讲授内容：4.1正弦交流电的基本概念4.2单相正弦交流电路4.3三相交流电路正弦交流电的优越性：便于传输；易于变换便于运算；有利于电器设备的运行；正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的量。Ru+___iu+_正半周负半周Ru+_4.1正弦交流电的基本概念设正弦交流电流：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ImTiO一、正弦交流电的三要素1.频率与周期周期T：变化一周所需的时间（s）角频率：（rad/s）频率

2、f：（Hz）T*无线通信频率：30kHz~30GMHz*电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz*高频炉频率：200~300kHZ*中频炉频率：500~8000HziO*有线通讯频率：300-5000Hz2.幅值与有效值有效值：与交流电热效应相等的直流电定义为交流电的有效值。幅值：Im、Um、Em幅值必须大写,下标加m。同理：有效值必须大写结论：注意：交流电压、电流表测量数据为有效值交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值则有问题与讨论电器~220V最高耐压=300V若购得一台耐压为300V的电器，是

3、否可用于220V的线路上?该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。有效值U=220V最大值Um=220V=311V电源电压给出了观察正弦波的起点或参考点。:3.初相位与相位差相位：初相位：表示正弦量在t=0时的相位。反映正弦量变化的进程。iO如：两同频率的正弦量之间的初相位之差。相位差：uiuiωtO一般相位差值的绝对值小于等于1800当＞0时，我们称电流导前电压。＜0时，我们称电流滞后电压。=0时，我们称电流和电压同相位。=时，我们称电流和电压反相位②不同频率的正弦量比较无意义。①

4、两同频率的正弦量之间的相位差为常数，与计时的选择起点无关。注意:tO二、正弦交流电的相量表示法瞬时值表达式波形图必须小写uO缺点：不便于计算正弦量的相量表示法就是用复数的形式来表示正弦量。ω设正弦量:若:有向线段长度=ω有向线段以速度按逆时针方向旋转则:该旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻正弦量的瞬时值。有向线段与横轴夹角=初相位u0xyOO为什么复数可以表示正弦量？+j+1Abar0★复数表示形式设A为复数:(1)代数式A=a+jb复数的模复数的辐角式中:(2)极坐标式利于加减运算利

5、于乘除运算设正弦量:电压的有效值相量★相量表示:相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角形式1：相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角形式2：电压的幅值相量正弦量的三要素是：幅值（大小）、频率（变化快慢）、初相同频率的正弦量进行加减运算时频率不变，故可用复数描述正弦量（大小和初相）①相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:？=③只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。②相量的书写方式模用最大值表示，则用符号：实际应用中，模多采用有效值，符号：如：已知则或（1）电压与电

6、流的关系大小关系：即：相位关系：u、i相位相同根据欧姆定律:①频率相同1.纯电阻电路Ru+_②相量式：4.2单相正弦交流电路结论：相量图一、单一参数的交流电路设比较两个正弦量的关系可得：(2)功率关系①瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积结论:（耗能元件）,且随时间变化。瞬时功率在一个周期内的平均值大写②平均功率(有功功率)P单位:瓦（W）Ru+_注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。基本关系式：①频率相同（1）电压与电流的关系2.纯电感电路+-eL+-L结论：②相量关系：定义：感抗(Ω)直流：

7、f=0,XL=0，电感L视为短路交流：fXL电感L具有通直阻交的作用设：相量式：即：相位关系：电压超前电流90大小关系：相量图（2）功率关系①瞬时功率②平均功率L是非耗能元件用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征，即单位：var③无功功率Q基本关系式：（1）电流与电压的关系①频率相同3.纯电容电路uiC+_结论：定义：容抗（Ω）XC直流：XC，电容C视为开路交流：f②相量关系：所以电容C具有隔直通交的作用设：则：电流与电压的变化率成正比。比较两个正弦量的关系可得：大小关系：即

8、相位关系：电流超前电压90相量图（2）功率关系①瞬时功率②平均功率ＰC是非耗能元件0d10==òtpTPT③无功功率Q则：设：单一参数电路中的基本关系小结参数LCR基本关系阻抗相量式相量图相量式：其中：Z是一个复数，不是相量，上面不能加点。阻抗注意1.阻抗三角形二、RLC串联交流电路电路参数与电路性质的关系：阻抗角：当XL>XC时，>0，u超前i呈感性当XL