交流电的基础知识.pptVIP

课程：电工基础 内容： 任务1：假如你毕业后是一名企业的电工，而且你是师傅，单位安排你带一名徒弟，需要你教他单相交流电的知识。你将如何进行？ 教学目标： 1、理解直流电和交流电的区别 2、掌握单相交流电的基本概念和三要素 3、培养学生独立思考和创新的能力 教学难点：正弦交流电的三要素 交流电路概述 5.1 交流电的基本概念 一、交流电的产生 二、正弦交流电的相关量 2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 思考与练习 （重点）正弦交流电的 最大值 反映了正弦交流电的变化范围。 角频率 反映了正弦交流电的变化快慢。 初相位 反映了正弦交流电的起始状态。 因此把最大值、角频率、和初相位称为正 弦交流电的三要素。 小结：同学们，今天我们讲了正弦交流电的概念和表征它的物理量，有频率、角频率、周期、最大值、有效值、相位、初相位等，以及这些物理量之间的换算。还有正弦交流电的三要素。 作业: 课后习题 和习题册 大家辛苦了 谢谢大家 * 任务2：假如你毕业后是一名企业的电工，该企业承担了我校新校区教室电路的联接，正好这个工作由你负责，你将如何进行接线？  教学难点：正弦交流电的最大值、有效值、角频 率、频率、周期、相位、初相位 在生产和生活中使用的电能，几乎都是交流电能，即使是电解、电镀、电讯等行业需要直流供电，大多数也是将交流电能通过整流装置变成直流电能。在日常生产和生活中所用的交流电，一般都是指正弦交流电。 因为交流电能够方便地用变压器改变电压，用高压输电，可将电能输送很远，而且损耗小；交流电机比直流电机构造简单，造价便宜，运行可靠。所以，现在发电厂所发的都是交流电，工农业生产和日常生活中广泛应用的也是交流电。 直流电 交流电 0 I, U t E e 每时每刻大 小和方向恒 定不变，与 时间无关。 大小和方向 随时间作周 期性变化， 与时间密切 相关。 t i 0 t1 t2 t3 t4 优点 简单、安全、适合半导体器件供电。 第一：交流电可以用变压器变压，便于远距离输电。 第二：交流电机比同功率直流电机构造简单，造价低。 第三：可以用整流装置，将流交电变成所需的直流电。 第四：无线电通讯中交流信号可放大、传送、变换。 1A －1.8A ＋2A 正弦交流电 t i 0 非正弦交流电 原理：根据电磁感应定律，导体切割磁力线产生感应电流。 sin w = t E e m (起始角0°) 符号的规定： 直流电：I U E （用大写字母表示） 交流电：i u e（用小写字母表示） 0 i, u t + _ 1. 正弦交流电的周期、频率和角频率 周期T： 频率f：每秒内周期性变化的次数。单位赫兹（Hz） T ? t 2? ? t i O 1S 共50次 也就是说发电机每秒钟转50转 正弦量完整变化一周所需要的时间。单位秒 * 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz 小常识 * 有线通讯频率：300 - 5000 Hz * 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz 角频率ω： 单位时间内变化的弧度数。(相当于角速度） 角频率与周期及频率的关系： f T p p w 2 2 = = 周期与频率的关系： T f 1 = 1S 共50次(f ) 0.02s T X S N A w t 每秒50周 × 2π ＝314弧度/秒 f ω ［例 1］我国和大多数国家的电力标准频率是 50 Hz，试求 其周期和角频率。 ［解］ ? = 2? f =2 ? 3.14 ? 50 = 314 rad/s 1. 周期 T：变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒。 3. 角频率 ω： 每秒变化的弧度 单位：弧度/秒 2. 频率 f： 每秒变化的次数 单位：赫兹，千赫兹 。 i T 瞬时值是交流电某一时刻所对应 的值。随时间不同而变化，是个变量。 用 小写字母 i、u、e 表示。 最大值是交流电的 幅值。用大 写字母加下标m表示。如 Im、Um、Em。 有效值 相同条件下，直流电与交流电对电阻加热产生的热量相等时，将这个直流电的数值，称为交流电的有效值。 用大写字母表示。如 I 、 U 、 E ) sin( 0 m φ w + = t u u Um u ? t 2? ? t O Ｔ T/2 –Um t=t1 最大值 瞬时值 在效值 I I I m m 707 . 0 2 = = V U m 311 2 220 = =