正弦交流電三要素、相位差

1、第二章第二章 正弦交流電路正弦交流電路導入新課導入新課實際上，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的最多的是交流實際上，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的最多的是交流電。即使在一些需要直流電的地方，也是把交流電經(jīng)過電。即使在一些需要直流電的地方，也是把交流電經(jīng)過整流之后變成的直流電。整流之后變成的直流電。上一章我們介紹的是直上一章我們介紹的是直流電路。（基本概念、流電路。（基本概念、基本分析方法）基本分析方法）電壓、電流的大小和方向是電壓、電流的大小和方向是不隨時間而變化的叫直流電。不隨時間而變化的叫直流電。交流電的有關(guān)知識是交流電的有關(guān)知識是學習學習交流電機、變壓器、電子技術(shù)的重要交流電機、變壓器、電子技術(shù)

2、的重要基礎(chǔ)基礎(chǔ) 。 在研究交流電路時在研究交流電路時既要用到直流電路的既要用到直流電路的許多概念和規(guī)律，許多概念和規(guī)律，比如比如歐姆歐姆定律、定律、 基爾霍夫定律、節(jié)點電流、疊加定理、戴維南定理，基爾霍夫定律、節(jié)點電流、疊加定理、戴維南定理，又要學習又要學習交流電獨有的特點和規(guī)律。交流電獨有的特點和規(guī)律。 下面看本章主要內(nèi)容。下面看本章主要內(nèi)容。之所以得到廣泛的應(yīng)用，因為之所以得到廣泛的應(yīng)用，因為1 1、損耗?。?、損耗小；2 2、交流電機。、交流電機。因此本章將主要講解交流電的相關(guān)內(nèi)容。因此本章將主要講解交流電的相關(guān)內(nèi)容。 學習內(nèi)容學習內(nèi)容正弦交流電的概念和表示方法正弦交流電的概念和表示方法（

3、重點）（重點）1 1正弦交流電路的分析與計算正弦交流電路的分析與計算（重點）（重點）2 2正弦交流電路的諧振現(xiàn)象正弦交流電路的諧振現(xiàn)象3 3第二章主要內(nèi)容第二章主要內(nèi)容三相交流電路三相交流電路（重點和難點）（重點和難點）4 4第一節(jié)第一節(jié) 知識分布網(wǎng)絡(luò)知識分布網(wǎng)絡(luò)2.1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念圖圖5-2 幾種交流電波形幾種交流電波形 1.交流電交流電2.1.1 正弦交流電正弦交流電2.正弦交流電正弦交流電有時也簡稱有時也簡稱交流電。交流電。 e mE eTt4.正弦交流電量的參考方向正弦交流電量的參考方向由于由于正弦交流電量的大小和方向隨時間作周期性正弦交流電量的大小和方向隨

4、時間作周期性變化，變化，因此在分析和計算交流電路之前因此在分析和計算交流電路之前，必須首，必須首先假設(shè)正弦交流電量的參考方向。先假設(shè)正弦交流電量的參考方向。 e mE eTt在規(guī)定的參考方向下，在規(guī)定的參考方向下，參考方向與實際方向一致參考方向與實際方向一致 數(shù)值數(shù)值 0 參考方向與實際方向相反參考方向與實際方向相反 數(shù)值數(shù)值 0 2.1.2 正弦交流電的三要素正弦交流電的三要素（重點）（重點） 機場和飛機上采用機場和飛機上采用400Hz400Hz的電源的電源 如：如：f=50 HZ, T=0.02s , =314 rad/s正弦量在一秒鐘內(nèi)經(jīng)過的弧度數(shù)為正弦量在一秒鐘內(nèi)經(jīng)過的弧度數(shù)為uRR+

5、_U通入直流電，通入直流電，T時間內(nèi)，時間內(nèi)，電流熱效應(yīng)：電流熱效應(yīng)：通入正弦交流電，通入正弦交流電，T時時間內(nèi)，電流熱效應(yīng)：間內(nèi)，電流熱效應(yīng)：IiRdtiQT02Q = I2 RT則有：則有：2IIm同理：同理：2UUm2EEm推導過程推導過程（了解）（了解）-省略省略 例例： 已知一正弦交流電壓已知一正弦交流電壓u310sin314t V，試求最大值，試求最大值 Um，有效值有效值 U和和t0.1s時的瞬時值。時的瞬時值。 【例題講解】 某正弦電壓的有效值某正弦電壓的有效值U=220V，初相，初相 u=30 ；某正弦電；某正弦電流的有效值流的有效值I=10A，初相，初相 i=-60 。它們

6、的頻率均為。它們的頻率均為50Hz。試分別寫出電壓和電流的瞬時值表達式，畫出它們的波形，并試分別寫出電壓和電流的瞬時值表達式，畫出它們的波形，并求出求出u和和i在在t=1/300s時的瞬時值。時的瞬時值。 電壓的最大值電壓的最大值: 電壓的瞬時值表達式：電壓的瞬時值表達式：電流的最大值：電流的最大值： 角頻率：角頻率： 22Um=U =220=310V Im221014.14IA22 3.14 50314/frad ssin()310sin(31430 )muuUtt電流的瞬時值表達式：電流的瞬時值表達式：sin()14.14sin(31460 )miiItt解：解：2.1 正弦交流電基本概念

7、正弦交流電基本概念【例題講解】電壓的瞬時值表達式：電壓的瞬時值表達式：( )310sin(31430 )u ttV電流的瞬時值表達式：電流的瞬時值表達式：( )14.14sin(31460 )i ttA)30t502sin(310u)30300/1502sin(310V310)90sin(31000sin1 .14)60300/1502sin(1 .14iuit603011/6 7/3 ui310V14.14Au, i，的波形為：的波形為：所以，當t=1/300s時，2.1 正弦交流電基本概念正弦交流電基本概念1. f =50Hz U=220V u =90o寫出該正弦電壓的三角函數(shù)式寫出該正弦

8、電壓的三角函數(shù)式2. i1 =10 2 Sin(314t+60o)A i2=10Sin（314t-90o)A （1）I=5Sin（314t+30o）A 4 根據(jù)波形圖寫三角函數(shù)式根據(jù)波形圖寫三角函數(shù)式（2）u=USin（314t+60o）A3 判斷正誤判斷正誤（2）比較二者的相位關(guān)系）比較二者的相位關(guān)系（1）若用電流表測量）若用電流表測量i1及及i2，讀數(shù)為多少，讀數(shù)為多少?ti1i330o30o【練習與思考】2.1 正弦交流電基本概念正弦交流電基本概念例：已知例：已知VtuVtu)30314cos(20)30314sin(1021求這兩電壓的相位差。求這兩電壓的相位差。解解：)V()120314sin(20)1809030314sin(20)9030314sin(202tttu150)120(3021即即u1 比比u2 超前超前150，或，或u2比比u1滯后滯后150邊學邊練邊學邊練 已知已知: 正弦電壓的最大值正弦電壓的最大值 U