知識(shí)點(diǎn)1：正弦交流電的基本概念-好

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式電工技術(shù)主講：紀(jì)紅《電工技術(shù)》在線開放課程淄博職業(yè)學(xué)院2知識(shí)點(diǎn)1講授內(nèi)容項(xiàng)目二：交流電路正弦交流電的基本概念02040301目錄明確任務(wù)：正弦交流電的基本概念知識(shí)準(zhǔn)備：正弦交流電的三要素知識(shí)深化：正弦交流電的應(yīng)用歸納總結(jié)41.正弦交流電的定義大小及方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)統(tǒng)稱為正弦交流電（正弦量），它們?cè)谀骋粫r(shí)刻t的值稱為瞬時(shí)值，可用時(shí)間t的正弦函數(shù)來表示。正弦交流電壓、電流和電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式分別為：51.正弦交流電的定義

還可以用

波形圖表示，如圖2-1所示：圖2-1正弦交流電的波形圖

62.正弦交流電的三要素

（1）周期（T）和頻率（f）角速度（ω）周期（T）：正弦交流電變化一周所需要的時(shí)間，它的單位用秒（s）表示；

周期越短，說明正弦量變化的速度就越快。頻率（f）：正弦交流電每秒鐘變化的周期數(shù)；頻率越高則說明正弦量交變的速度越快；頻率的單位是赫茲（Hz）、通常還用千赫（kHz）和兆赫（MHz）表示。它們之間的關(guān)系如下

在三角函數(shù)式中，Am、ω、φ0決定了的值和波形，而在電路中，我們把Am、ω、φ0稱為正弦交流電的三要素。72.正弦交流電的三要素周期、頻率和角速度三個(gè)物理量之間存在以下關(guān)系它們之間的關(guān)系如下角頻率（ω）：正弦量每秒變化的弧度數(shù)，角頻率的單位是弧度/秒（rad/s）；越大說明正弦交流電交變的速度就越快，反之則越慢。角速度、周期和頻率從不同角度反映正弦交流電交變速度的快慢。82.正弦交流電的三要素（2）最大值(Am)、有效值最大值也稱為振幅、峰值，它反映了正弦交流電變化的范圍或者幅度。正弦量的大小往往不是用它的最大值，而是用有效值來衡量。

在交流電變化的一個(gè)周期內(nèi)，如果交流電流i通過電阻R時(shí)，在一個(gè)周期時(shí)間的內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一個(gè)直流電流I通過該電阻時(shí)在相同的時(shí)間產(chǎn)生的熱量相等，則該直流電流的大小就是該交流電流的有效值。正弦交流電的有效值用大寫英文字母I、U、E表示，如分別表示電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)的有效值?？偨Y(jié)：正弦交流電的有效值等于最大值的0.707倍。有效值是從熱效應(yīng)相當(dāng)?shù)挠^點(diǎn)來定義的92.正弦交流電的三要素

【特別提示】我國(guó)工業(yè)和民用交流電源的有效值為220V，工程上所說的交流電壓、電流值指的是有效值,電氣銘牌額定值、交流電表讀數(shù)也是有效值。102.正弦交流電的三要素（3）相位(ωt+Ψ0)、初相（Ψ0）、相位差

正弦交流電瞬時(shí)值表達(dá)式中的(ωt+Ψ0)稱為相位角，簡(jiǎn)稱相位。它反映了正弦交流電在不同時(shí)刻的狀態(tài)（大小和方向）。

初相（Ψ0）就是t=0時(shí)刻的相位，反映了正弦交流電在計(jì)時(shí)開始時(shí)的狀態(tài)。一般用弧度（rad）表示相位與初相的單位，也可用“度”表示。注意：－π≤Ψ0≤π）112.正弦交流電的三要素相位差：兩個(gè)同頻率的正弦交流電相位之差即為相位差。下面是兩個(gè)正弦交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u1(t)與u2(t)之間的相位差寫成以下形式結(jié)論：兩個(gè)相同頻率的正弦交流量之間的相位差等于它們的初相之差。122.正弦交流電的三要素

假設(shè)有一個(gè)正弦交流電流，一個(gè)正弦交流電壓，它們的瞬時(shí)值表達(dá)式如下：

若φ12＞0則稱i超前uφ12＜0則稱i滯后uφ12＝0則稱i與u同相它們的相位差：φ12＝900則稱i與u正交φ12＝1800則稱i與u反相——相位關(guān)系2.正弦交流電的三要素（a）i超前u（或u滯后i）（b）u、i同相（c）u、i正交

（d）u、i反相圖2-2相位差波形圖i(t)與u(t)相位關(guān)系如圖2-2所示：143、知識(shí)深化小知識(shí)：●事實(shí)上，描述正弦交流量變化速度時(shí)，習(xí)慣上通常用頻率（f）反映交變的快慢而很少使用角速度（ω）這個(gè)物理量。我國(guó)采用的工業(yè)和民用電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50HZ，這種交流電稱“工頻”交流電。工頻信號(hào)周期和角速度分別是多少？交流電（alternatingcurrent），簡(jiǎn)稱為AC，又稱“交變電流”。在實(shí)際用中，交流電用符號(hào)"~"表示。153、知識(shí)深化

【特別提示】（1）用余弦函數(shù)表示的交變電量也是正弦交流電。因?yàn)樵谌呛瘮?shù)中，余弦和正弦是可以互換的。（2）瞬時(shí)值表達(dá)式中An>0,－π≤φ0≤π，若不符合上述要求，可通過三角函數(shù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)形式。（3）弧度（rad）與角度的換算關(guān)系為1（rad）=1800/π或10=3.14/1800（rad）。小知識(shí)：163、知識(shí)深化問題：一個(gè)正弦電流的初相位為600，在t=T/4時(shí)刻的電流瞬時(shí)值為5A，該電流的有效值是多少呢？174、歸