第6课：课题三正弦交流电.pptVIP

一、正弦交流电的基本概念 1、定义：电流（i）、电压（u）、电动势（e）的大小、方向随时间按正弦规律变化的交流电。 i=Imsin（ωt+Ψi）； u=Umsin（ωt+Ψu） e=Emsin（ωt+Ψe） 一、正弦交流电的基本概念 2、正弦量的三要素 1）最大值（幅值）：在一个周期里最大的瞬时值叫最大值，用Im、Um、Em表示。 2）角频率（ω）：正弦交流电每秒钟所经历的电角度。 单位：弧度/秒（rad/s或1/s） 频率（f）：交流电在1秒内所变化的周数。 周期（T）：交流电变化一周所经历的时间。 T=1/ f 一、正弦交流电的基本概念 ω=2π/T=2πf 我国电力的标准频率为50Hz，周期为0.02s，角频率为314rad/s 3）初相位（Ψ）： ωt+Ψ为正弦量的相位。 t=0时的相位为初相位。 一、正弦交流电的基本概念 3、同频正弦量的相位差：两个同频率的正弦交流电在相位上的差值称为相位差,用φ表示。 一、正弦交流电的基本概念 4、有效值 例题分析 例 已知:i(t)=100sin(6280t-?/4)mA, 求：Im，?，f，T，?。 一、正弦交流电的基本概念 5、正弦量的相量表示方法 用一带方向的线段表示，线段的长度表示正弦量的有效值，线段与水平线的夹角表示正弦量的初相位。 二、正弦交流电路中的电阻元件 1、电流电压关系 1）瞬时值关系 设 2）有效值关系 由瞬时值关系 2、功率关系1）瞬时功率 2）平均功率（有功功率）定义：瞬时功率在一个周期内的平均值。 P=UI=I2R=U2/R 三、正弦交流电路中的电感元件 1、电流、电压关系 1）瞬时值关系 2）有效值关系 感抗的性质 3）相量关系 2、功率关系1）瞬时功率 瞬时功率 2）有功功率P 3）无功功率 四、正弦交流电路中 的电容元件 1、电容元件的串联与并联 1）电容器：可以储存电荷的容器。 2）构成条件：正、负极板；绝缘介质；电压差。 3）单位：法（F） 1μF=10-6F ； 1pF=10-12F 4）电容器的容量决定于本身的结构，与外加电压的多少无关。 对于一平板电容器，当极间为真空时的电容计算式为： C0=ε0S/d ε0 为真空介电系数, ε0 =8.85×10-12F/m 当极板间充满任一种电介质时 C= εr C0= εrε0S/d Εr为相对介电系数。 5）串联：1/C=1/C1+1/C2+1/C3 n个电容C串联，总电容为C/ n 6）并联：C=C1+C2+C3 n个电容C串联，总电容为n C 2、电流、电压关系1）瞬时值关系 2）有效值关系 向量关系 3、功率关系1）瞬时功率 2）有功功率 3）无功功率 例题分析 　　例2：在图示正弦交流电路中，已知表Ａ的读数为Ｉ=5A，表Ａ１的读数Ｉ1=4A，试求各电路中的表Ａ２的Ｉ2=？ 小结（电压电流关系） 小结（功率关系） 五、R、L、C串联电路 1、电压电流关系 相量关系 阻抗 2、R、L、C串联电路的三种状态 （1） XL＞ Xc ， ＞0，电压超前电流，电路呈感性。 （2）XL＜ Xc ， ＜ 0，电压滞后电流，电路呈容性。 （3）XL＝ Xc ， =0，电压和电流同相位，电路呈阻性。此时电路发生了谐振。 3、功率与功率因数  1）瞬时功率 2）有功功率P 4）视在功率 4）功率三角形 5）功率因数 6）功率因数提高的意义 提高功率因数的方法 六、电路的谐振 1、谐振电路： 含有电感和电容的电路在一定条件下，网络电压和电流出现同相位，即电路呈阻性，这时电路就发生了谐振。发生谐振的电路为谐振电路。 2、串联谐振： 定义：R、L、C串联电路发生的谐振叫做串联谐振。 谐振条件：ωL=1/（ωC） 谐振角频率： 谐振角频率： 串联谐振的特征 （1）电路的复阻抗最小，电流达到最大值。 （2）UL和UC的有效值相等，相位相反，互相抵消。 特性阻抗：ρ=ω0L=1/（ ω0C） 品质因数（Q）：特性阻抗ρ与电阻R的比值。 Q= ρ/R 谐振时电感电压和电容电压为： UL=UC=QU 即加在电感和电容两元件上的电压有效值为外加电压的Q倍，而Q一般很大，使电感和电容两端的远高于外加电压，该