5-1-1-2单相交流电的物理量.ppt

大小和方向均随时间变化的电压或电流称为交流电。如 等腰三角波 矩形脉冲波 正弦波 其中，大小和方向均随时间按正弦规律变化的电压或电流称为正弦交流电。正弦交流电广泛应用于工农业生产、科学研究及日常生活中，了解和掌握正弦交流电的特点，学会正弦交流电路的基本分析方法，是本章学习的目的 一、单相交流电路的基本概念 一、单相交流电路的基本概念 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 正弦交流电的周期、频率和角频率 正弦交流电的相位、初相和相位差 1 2 3 1. 正弦交流电的周期、频率和角频率 T=0.5s 1秒钟 f=2Hz 单位是赫兹 单位是秒 ω=4πrad/s 单位是 每秒弧度 正弦量变化一个循环所需要的时间称周期，用T表示 正弦量一秒钟内经历的循环数称为频率，用f 表示 正弦量一秒钟内经历的弧度数称为角频率，用ω表示 1. 正弦交流电的周期、频率和角频率 三者是从不同的角度反映的同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度 显然 正弦量随时间按正弦规律变化，对应各个时刻的数值称为瞬时值，瞬时值是用正弦解析式表示的，即： 2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 瞬时值是变量，注意要用小写英文字母表示。瞬时值对应的表达式应是三角函数解析式 (1)瞬时值 2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 正弦量振荡的最高点称为最大值，用Um(或Im)表示 (2)最大值 2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 (3)有效值 有效值是指与正弦量热效应相同的直流电数值 R i 交流电流i 通过电阻R 时，在t 时间内产生的热量为Q 直流电流I 通过相同电阻R 时，在t 时间内产生的热量也为Q R I 两电流热效应相同，可理解为二者做功能力相等。我们把做功能力相等的直流电的数值I 定义为相应交流电i 的有效值。有效值可确切地反映正弦交流电的大小 有效值是根据热效应相同的直流电数值而得，因此引用直流电的符号，即有效值用U 或I 表示 2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 理论和实践都可以证明，正弦交流电的有效值和最大值之间具有特定的数量关系，即： 显然，相位反映了正弦量随时间变化的整个进程 3. 正弦交流电的相位、初相和相位差 相位是随时间变化的电角度，是时间t的函数 (1)相位 初相确定了正弦量计时始的位置，初相规定不得超过±180° 3. 正弦交流电的相位、初相和相位差 初相是对应 t =0时的确切电角度 (2)初相 正弦量与纵轴相交处若在正半周，初相为正 正弦量与纵轴相交处若在负半周，初相为负 u、i 的相位差为： 显然，两个同频率正弦量之间的相位之差，实际上等于它们的初相之差 已知 , 求 电压与电流之间的相位差 (3)相位差 不同频率的正弦量之间不存在相位差的概念。相位差不得超过±180°! 3. 正弦交流电的相位、初相和相位差 正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和初相。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角频率反映了正弦量随时间变化的快慢程度；初相确定了正弦量计时始的位置 思考 回答 何谓正弦量的三要素？它们各反映了什么? 耐压为220V的电容器，能否用在180V的正弦交流电源上？ 不能！因为180V的正弦交流电，其最大值≈255V 180V! 思考 回答 何谓反相？同相？相位正交？超前？滞后？ u1与u2反相，即相位差为180° u3 ωt u4 u2 u1 u u3超前u190°，或说u1滞后u390°，二者为正交的相位关系 u1与u4同相，即相位差为零 高压汞灯的特点是什么？自镇流式高压汞灯和普通高压汞灯有何不同？ 思考与练习 简述日光灯的工作原理？ 白炽灯由哪几部分组成？具有哪些特点？ 卤钨灯与白炽灯相比，具有哪些优点？