汽车电学基础 教学课件 谭本忠 4第四章 交流电路.pdfVIP

第四章　交流电路 第四章　交流电路 第四章　交流电路 　　本章主要介绍的内容有： 本章主要介绍的内容有： 　　● 正弦交流电路 　　● 三相电路 　　● 安全用电常识　 　　● 课题实习 第一节　正弦交流电路 　　本节主要介绍的内容有： 本节主要介绍的内容有： 　　● 正弦交流电的三要素 　　● 单相交流电路 一、正弦交流电的三要素 一、正弦交流电的三要素 　　一个正弦量可以由频率（或周期）、幅值（或有效值）和初 相位三个特征或要素来确定 1．频率与周期 1．频率与周期 　　正弦量变化一次所需的时间称为周期（T）。每秒内变化的次 数称为频率（f）它的单位是赫兹（Hz）。 　　频率是周期的倒数，即 　　　　　　　　　f=1/T 　　正弦量变化的快慢除用周期和频率表示外，还可用角频率来 表示。因为一周期内经历2πrad，所在角频率为 　　　　　　　　　 ω＝2π/T=2πf 　　它的单位是弧度/秒（rad/s）。 2．幅值与有效值 2．幅值与有效值 　　正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母来表示，如i、u及 e分别表示电流、电压及电动势的瞬时值。瞬时值中最大的值，称为幅 值或最大值，用带下标m的大写字母来表示，如I 、U 及E 分别表示电流、 m m m 电压及电动势的幅值。它的数学表达式为： 　　　　　　　　　　 i=I sin(ωt) m 　　正弦电流、电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值，而是用有 效值来计量的。 　　有效值是通过电流的热效应来应来规定的，无论交流还是直流，只 要它们在相等的时间内通过同一电阻并且两者产生的热效应相等，那么 这个周期性变化的电流I的有效值在数值上等于这个电流。 I m 　　电流为正弦量时，有效值为 I U 2 m 正弦电压的有效值为 I 　　 2 3．初相位 3．初相位 　　正弦量是随时间而周期性变化的，正弦量所取的计时起点不 同，正弦量的初始值就不同，到达幅值或某一特定值所需的时间 也就不同。正弦量可用下式表示为： 　　其波形如图4-1-1所示。 　 I=I sin(ωt+Ψ) m 　　上式中的角度称为正弦量的相位角或相位，它反映出正弦量 变化的进程。当相位角随时间连续变化时，正弦量的瞬时值随之 连续变化，当 t =0时的相位角称为初相位角或初相位。 二、单相交流电路 二、单相交流电路 1．纯电阻交流电路 1．纯电阻交流电路 　　图4-1-2是一个线性电阻元件的交流电路。在电阻元件的交流电路 中，电流和电压是同相的。电压和电流的参考方向是关联参考方向。 两者的关系由欧姆定律确定，即 u=iR 　　由此可知，在电阻元件电路中，电压幅值（或有效值）与电流幅值 （或有效值）的比值，就是电阻R。 　　知道了电压与电流的变化规律和相互关系后，便可计算出电路中的 功率。 　　在任意瞬间，电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，称为瞬时功率，用 小写字母 p 代表，即 　　　　　　　　　　　　　 P=ui （a）电路图 （b）电压与电流的正弦波 （c）电压与电流的相量图 （d）功率波形 2．纯电感的交流电路 2．纯电感的交流电路 　　图4-1-3是一个线性电感