高二物理競(jìng)賽課件正弦電流電路導(dǎo)論

正弦電流電路導(dǎo)論

主要內(nèi)容：正弦量的三要素及其相量表示基爾霍夫定律和電路元件VCR的相量形式阻抗和導(dǎo)納的計(jì)算簡(jiǎn)單正弦電流電路的計(jì)算

難點(diǎn)：阻抗與導(dǎo)納的計(jì)算用相量圖分析正弦電流電路

正弦電流電路導(dǎo)論

簡(jiǎn)介直流電：指方向不隨時(shí)間變化的電壓和電流

交流電：指大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電壓和電流

正弦交流電：指大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電壓和電流

正弦交流電路：在同一頻率的正弦電源激勵(lì)下處在穩(wěn)態(tài)的線性時(shí)不變電路。其特點(diǎn)是電路中所有的電壓、電流都是與電源同頻率的正弦量。正弦交流電的優(yōu)越性

從工程的角度而言：便于遠(yuǎn)距離傳輸便于變壓有利于電器設(shè)備的運(yùn)行，節(jié)約成本從數(shù)學(xué)的角度而言：便于計(jì)算尼古拉·特斯拉（1856年7月10日－1943年1月7日）發(fā)明家、物理學(xué)家、機(jī)械工程師和電機(jī)工程師在科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域取得了大約1千項(xiàng)發(fā)明研究領(lǐng)域涉及電氣工程、機(jī)電工程、無(wú)線電工程、流體工程、低溫工程、地球物理、真空技術(shù)、飛行器技術(shù)方面機(jī)器人、彈道學(xué)、資訊科學(xué)、核子物理學(xué)和理論物理學(xué)等1888年發(fā)明了第一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)；1888年成功建成第一個(gè)高壓交流輸電系統(tǒng)；1895年，為美國(guó)尼亞加拉發(fā)電站制造發(fā)電機(jī)組

發(fā)明“特斯拉線圈”，制造出高頻發(fā)電機(jī)和變壓器

1956年國(guó)際電氣技術(shù)協(xié)會(huì)用特斯拉的名字作為磁感強(qiáng)度的單位1912年特斯拉和愛(ài)迪生被同時(shí)授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)§5-1正弦電壓和電流的

基本概念1.正弦量的三要素Um

：幅值，最大值ω

：角頻率，單位：弧度/秒（rad/s）

T：周期，單位：秒（s）

f：頻率，單位：赫茲（Hz）T2π電網(wǎng)頻率：

中國(guó)

50Hz（工頻）

美國(guó)

、日本

60Hz小常識(shí)*有線通訊頻率：300-5000Hz

*無(wú)線通訊頻率：

30kHz-3×104MHz(

t+

)：瞬時(shí)相位角，簡(jiǎn)稱(chēng)相角或相

：初相角u1(t)=Umsin(

t+

1)u2(t)=Umsin(

t+

2)u3(t)=Umsin(

t+

3)u1(t)u2(t)u3(t)2.同頻率正弦量的相位差相位差：

1

2＞0，u1(t)在相位上超前于u2(t)

1

2＜0，u1(t)在相位上滯后于u2(t)

1

2=0，u1(t)與u2(t)同相

1

2=±180

，則稱(chēng)u1(t)與u2(t)反相

1

2=±90

，則稱(chēng)u1(t)與u2(t)正交

例1根據(jù)下列波形圖寫(xiě)出它們的正弦函數(shù)形式的瞬時(shí)值表達(dá)式。

例2計(jì)算下列各組正弦量的相位差，并指出其超前、滯后關(guān)系。u1