第3章 正交流电路-PPT课件.ppt

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1、第3章正弦交流电路3.2正弦交流电的相量表示法3.1正弦交流电的基本概念3.3单一参数的交流电路3.7电路的谐振3.6功率因数的提高3.5阻抗的串联与并联3.4电阻、电感与电容元件串联的交流电路3.8交流电路的频率特性第3章正弦交流电路1.理解正弦量的特征及其各种表示方法；2.理解电路基本定律的相量形式及阻抗；熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图。；3.掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念；4.了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征；5.了解提高

2、功率因数的意义，掌握其方法。本章要求3.1正弦交流电的基本概念正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的电压、电流、电动势。Ru+___iu+_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；.....正半周负半周Ru+_3.1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、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置φIm2TiO3.1.1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f：（Hz）T

3、*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周期性电流、电压的瞬时值随时间而变，为了衡量其大小工程上采用有效值来表示。周期电流、电压有效值(effectivevalue)定义R直流IR交流i电流有效值定义为有效值也称均方根值(root-meen-square)物理意义3.1.2幅值与有效值同样，可定义电压有效值：正弦电流、电压的有效值设i(t)=Imcos(t+)给出了观察正弦波的起点或参

4、考点。φ:3.1.3初相位与相位差相位：φ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、电流均为有效值初相位：表示正弦量在t=0时的相角。反映正弦量变化的进程。iO正弦量的初相Ψ的确定：量值取主值范围的原点到正最大值之间的值.符号在原点的左边为正、右边为负同一个正弦量，计时起点不同，初相位不同。tiO=0=+/2一般规定：

5、

6、。例已知正弦电流波形如图，＝103rad/s，（1）写出i(t)表达式；（2）求最大值发生的时间t1ti010050t1解由于从负到正的过零点

7、发生在计时起点之前如：若电压超前电流两同频率的正弦量之间的初相位之差。3.1.3相位差：uiuiωtO电流超前电压电压与电流同相电流超前电压电压与电流反相uiωtuiOuiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO②不同频率的正弦量比较无意义。①两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例计算下列两正弦量的相位差。解不能比较相位差两个正弦量进行相位比较时应满足同频率、同函数、同符号，且在主值范围比较。3.2正弦交流电的相量表示法瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介

8、绍相量表示法。波形图１.正弦量的表示方法重点必须小写相量uO+j+1Abar02.正弦量的相量表示复数表示形式设A为复数:(1)代数式A=a+jb复数的模复数的辐角实质：用复数表示正弦量式中:(2)三角式由欧拉公式:(3)指数式可得:(4)极坐标式2.正弦量用旋转有向线段表示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则旋转矢量可表示为正弦量:旋转矢量与正弦量之间的关系RLC+_

9、+_+_+_相量:表示正弦量的复数称相量设正弦量:相量表示:相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角电压的有效值相量电压的幅值相量①相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:？=②只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。③只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角或：⑤相量的书写方式模用最大值表示，则用符号：④相量的两种表示形式相量图:把相量表示在复平面的图形实际应用中，模多采用有效值，符号：可不画坐标轴如：已知则或相量式:旋转因子：⑥

10、“j”的数学意义和物理意义设相量+1+jo相量乘以，将逆时针旋转，得到相量乘以，将顺时针旋转，得到？正误判断1.已知：？有效值？3.已知：复数瞬时值j45•？最大值？？负号2.已知：4.已知：落后于超前落后？解:(1)相量式(2)相量图例1:将u1、u2用相量表示+1+j例2:已知有效值I=16.8A求：1.电压与电流的关系设根据欧姆定律:3.3.1纯电阻电路②大小关系：③相位关系：u、i相位相同①频率相同相位差：相量图相量式：3.