正弦交流電的產(chǎn)生(公開課)課件

熱烈歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)、老師蒞臨指導(dǎo)！1熱烈歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)、1

回顧：前面所學(xué)章節(jié)都是直流電路。電源開關(guān)小燈泡2回顧：前面所學(xué)章節(jié)都是直流電路。電源開關(guān)小燈導(dǎo)入：大家看看教室里面的用電器有哪一些？它們用的是什么電？為什么用交流電不用直流電呢？3導(dǎo)入：大家看看教室里面的用電器有哪一些？它們生產(chǎn)上和生活中都要廣泛使用正弦交流電是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)：（1）易于變壓、產(chǎn)生、傳送和分配。（2）交流電動(dòng)機(jī)比相同功率的直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。（3）可以應(yīng)用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。4生產(chǎn)上和生活中都要廣泛使用正弦交流電是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)：（1第四章正弦交流電本次課題：正弦交流電的基本概念5第四章正弦交流電本次課題：正弦交流電的基本概念5任務(wù)一：認(rèn)識正弦交流電一、電流的分類1、直流電流:大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。2、交變電流:大小和方向隨時(shí)間周期性變化的電流。6任務(wù)一：認(rèn)識正弦交流電一、電流的分類1、直流電流:大小和方向NS1、交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)磁極電樞任務(wù)二：正弦交流電的產(chǎn)生7NS1、交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)磁極電樞任務(wù)二：正弦交流電的產(chǎn)中性面（線圈平面與磁感線垂直）線圈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度：

w

初始位置：中性面任一時(shí)間t線圈平面轉(zhuǎn)過角度：

wtNS8中性面（線圈平面與磁感線垂直）NS82、請你欣賞，注意觀察交流發(fā)電機(jī)的工作過程92、請你欣賞，注意觀察交流發(fā)電機(jī)的工作過程9NSSNeto+3、正弦交流電的變化規(guī)律10NSSNeto+3、正弦交流電的變化規(guī)律10NSSNeto+11NSSNeto+11NSSNeto+12NSSNeto+12NSSNeto+13NSSNeto+13SSNeto+14SSNeto+14NSSNeto+15NSSNeto+15NSSNeto+16NSSNeto+16NSSNeto+17NSSNeto+17NSSNeto+18NSSNeto+18NSSNeto+19NSSNeto+19NSSNeto+20NSSNeto+20NSSNeto+21NSSNeto+21NSSNeto+22NSSNeto+22最大值（感應(yīng)電動(dòng)勢）e=BLVsinwt=EmsinwtEmteo+-Em23最大值（感應(yīng)電動(dòng)勢）Emteo+-Em23

1、如果瞬時(shí)值為正，則該時(shí)刻的電壓或電流為正半周。

2、如果瞬時(shí)值為負(fù)，則該時(shí)刻的電壓或電流為負(fù)半周。意義：0i,ut+_241、如果瞬時(shí)值為正，則該時(shí)刻的電壓或電流為正半周4、深入體會(huì)正弦交流電的產(chǎn)生原理254、深入體會(huì)正弦交流電的產(chǎn)生原理255、課堂延伸100秒教會(huì)你制作簡單的發(fā)電機(jī)（課后作業(yè)）免費(fèi)動(dòng)力發(fā)電機(jī)265、課堂延伸100秒教會(huì)你制作簡單的發(fā)電機(jī)（課后作業(yè)）免費(fèi)動(dòng)0et+_12300123若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為則任務(wù)三：正弦交流電的三要素1、表達(dá)式270et+_12300123若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度

e

若線圈從與中性面成一夾角開始轉(zhuǎn)動(dòng)

二、正弦交流電動(dòng)勢的產(chǎn)生28e若線圈從與中性面二、正弦交流電動(dòng)勢的產(chǎn)生28若外接負(fù)載，則有：正弦交流電的電動(dòng)勢、電壓、電流表達(dá)式29若外接負(fù)載，則有：正弦交流電的電動(dòng)勢、電壓、電流表達(dá)式292、三要素設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置

Im

2TiO302、三要素設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決3.正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值之間的關(guān)系

正弦量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，對應(yīng)各個(gè)時(shí)刻的數(shù)值稱為瞬時(shí)值，瞬時(shí)值是用正弦解析式表示的，即：

瞬時(shí)值是變量，注意要用小寫英文字母表示。瞬時(shí)值對應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)是三角函數(shù)解析式。(1)瞬時(shí)值(2)最大值

正弦量振蕩的最高點(diǎn)稱為最大值，用Um(或Im)表示。313.正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值之間的關(guān)系正弦量有效值是指與正弦量熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。Ri交流電流i通過電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；例直流電流I通過相同電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q。兩電流熱效應(yīng)相同，可理解為二者做功能力相等。我們把做功能力相等的直流電的數(shù)值I定義為相應(yīng)交流電i的有效值。有效值可確切地反映正弦交流電的大小。(3)有效值

有效值是根據(jù)熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值而得，因此引用直流電的符號，即有效值用U或I表示。RI

理論和實(shí)踐都可以證明，正弦交流電的有效值和最大值之間具有特定的數(shù)量關(guān)系，即：32有效值是指與正弦量熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。Ri交流電

我們通常說家庭電路的電壓是220V，便是指有效值．各種使用交流電的電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流的數(shù)值，交流電流表和交流電壓表測量的數(shù)值，也都是有效值。液晶電視機(jī)的銘牌上標(biāo)的額定電壓220V是有效值33我們通常說家庭電路的電壓是220V，便是指有效值．各種使正弦波完成完成一周所需的時(shí)間稱為周期Ｔ，單位為秒（s）。每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率?，它的單位是赫茲（Ｈz）。周期和頻率互為倒數(shù)的關(guān)系，即

它的單位是弧度／秒（rad/s）。上式表示Ｔ、?、ω三者之間的關(guān)系，只要知道其中之一，則其余均可求出。正弦量變化的快慢除用周期和頻率表示外，還可用角頻率ω來表示。因?yàn)橐恢芷趦?nèi)經(jīng)歷了2弧度，所以角頻率為4.角頻率、頻率和周期之間的關(guān)系34正弦波完成完成一周所需的時(shí)間稱為周

我國動(dòng)力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz（習(xí)慣上稱為工頻），少數(shù)國家如美國、日本采用60Hz的頻率。注意：35我國動(dòng)力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz（習(xí)慣上稱為工頻）趣味性練習(xí)題正弦電壓解析式：u=20sin(100πt+π/3)V最大值Um角頻率ω周期T頻率f100π20V1/0.02HZ=50HZ0.02s36趣味性正弦電壓解析式：最大值Um角頻率ω周期T頻率f100π5.正弦交流電的相位、初相和相位差顯然，相位反映了正弦量隨時(shí)間變化的整個(gè)進(jìn)程。

初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置，初相規(guī)定不得超過±180°。(1)相位(2)初相相位是隨時(shí)間變化的電角度，是時(shí)間t的函數(shù)。初相是對應(yīng)t=0時(shí)的確切電角度。正弦量與縱軸相交處若在正半周，初相為正。正弦量與縱軸相交處若在負(fù)半周，初相為負(fù)。375.正弦交流電的相位、初相和相位差顯然，相位反映了正弦例u、i

的相位差為：

顯然，兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位之差，實(shí)際上等于它們的初相之差。已知(3)相位差，求電壓與電流之間的相位差。解注意

不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。相位差不得超過±180°!38例u、i的相位差為：顯然，兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位之電流超前電壓電壓與電流同相

電流超前電壓

電壓與電流反相uiωtui

Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO39電流超前電壓電壓與電流同相電流超前電壓電壓與②不同頻率的正弦量比較無意義。

①兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)，與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無關(guān)。注意:tO40②不同頻率的正弦量比較無意義。注意:tO40練習(xí)：已知：i＝Imsin(ωt+30°)，u１＝U１ｍsin(ωt+30°)，

u２＝U1ｍsin(ωt+120°），u３＝U３ｍsin(ωt－60°)。求：u1、u2、u3與

i的相位差；若選擇電流i為參考正弦量，則各電壓的初相分別為多少？解：u１與i的相位差u２與i的相位差u３與i的相位差若選擇電流i為參考正弦量（即φi＝０），則41練習(xí)：解：u１與i的相位差41思考回答何謂正弦量的三要素？它們各反映了什么？耐壓為220V的電容器，能否用在180V的正弦交流電源上？何謂反相？同相？相位正交？超前？滯后？正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角頻率反映了正弦量隨時(shí)間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。

不能！因?yàn)?80