电工学(电工技术)第七版-上册-第四章-电子教案ppt课件.ppt

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1、第4章正弦交流电路第4章正弦交流电路4.2正弦量的相量表示法4.4电阻、电感与电容元件串联交流电路4.1正弦电压与电流4.3单一参数的交流电路4.5阻抗的串联与并联4.8功率因数的提高4.7交流电路的频率特性4.6复杂正弦交流电路的分析与计算第4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

2、.了解提高功率因数的意义和方法。本章要求交流电路的分类交流电路与直流电路的最主要差别：具有相位差交流电路的分析方法：正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的量。4.1正弦电压与电流正弦交流电路是指含有正弦电源(激励)而且电路各部分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路。单相正弦交流电路(第四章)三相正弦交流电路(第五章)非正弦交流电路(第四章)用相量表示后，即可用直流电路的分析方法。4.1正弦电压与电流__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tI,U

3、o直流电流和电压正弦电流和电压4.1正弦电压与电流设正弦交流电流：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ImTiO4.1.1频率与周期周期T：正弦量变化一周所需的时间(s)角频率：(rad/s)频率f：(Hz)*无线通信频率：高达300GHz*电网频率：我国50Hz，美国、日本60Hz*高频炉频率：200~300kHz(中频炉500~8000Hz)*收音机中频段频率：530~1600kHz*移动通信频率：900MHz~1800MHz4.1

4、.2幅值与有效值有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。幅值：Im、Um、Em则有交流直流幅值大写,下标加m同理：有效值必须大写给出了观察正弦波的起点或参考点。:4.1.3初相位与相位差相位：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正弦量所取计时起点不同，其初始值(t=0)时的值及到达幅值或某一特定时刻的值就不同。如：图中电压超前电流两同频率的正弦量之间的初相位之差。4.1.3相位差iu21或称

5、i滞后u,角otu,i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(2)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:4.2正弦量的相量表示法瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图1.正弦量的表示方法必须小写3.旋转的有相线段特点：线段的长度：正弦量的幅值初始位置：初相位角旋转速度：角频率4.向量图用长度为最大值（或有效值），与“x”轴夹角为初相位角的有向线段表示5.复数上面有点表示复数：模为有效值（最大值）、幅角为初相位角。一个

6、复数由模和幅角两个特征量确定。说明：正弦量可以有5种表示法，他们之间可以相互转化，但绝对不能直接让他们相等。？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。相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角或：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=正弦量是时间的函数，而相量仅仅是表示正弦量的复数，两者不能划等号！ψUU=&(3)正弦量表示符号的说明瞬时值—小写（u,i）有效值—大写（U,I）最大值—大写+下标（Um,Im）

7、相量—大写+“.”（Um,Im–最大值相量）（U,I–有效值相量）··？正误判断1.已知：有效值•？最大值？2.已知：3.已知：已知选定参考方向下正弦量的波形图如图所示,试写出正弦量的表达式。解：例1:已知同频率的正弦量的解析式分别为i=10sin(ωt+30°),,写出电流和电压的相量。例2:解:(1)相量式例3:已知有效值I=16.8A求：1.电压与电流的关系设(2)大小关系：(3)相位关系：u、i相位相同根据欧姆定律:(1)频率相同相位差：相量图4.3单一参数的交流电路相量式：4.3.1电阻元件的交流

8、电路4.3.2电感元件的交流电路基本关系式：(1)频率相同(2)U=IL(3)电压超前电流90相位差1.电压与电流的关系设：90°则:感抗:电感L具有通直阻交的作用直流：f=0,XL=0，电感L视为短路定义：交流：fXLXL与f的关系OfXL()相量式：电感电路相量形式的欧姆定律相量图超前4.3.3电容元件的交流电路基本关系式：1.电流与电压的关系(