第2章电工电子技术基础资源-李溪冰.ppt

* * 本章要点 ? 了解正弦交流电的基本概念及相关物理量。 ? 学会正弦量的各种表示法及各种方法之间的转换。 ? 掌握电阻性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。 ? 掌握电感性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。 ?? 掌握电容性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。 ? 掌握RLC串联电路电压、电流间的相量关系及功率计算。 第2章 正弦交流电路 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.1 正弦交流电的基本概念 大小和方向按照正弦规律变化的电压称作正弦交流电压。正弦交流电压通常表示为解析式 u=Umsin（ωt+φ） t u O t1 t2 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 在某一时刻电压、电流的大小称为瞬时值，用u（t）、i（t）表示。 t u O t1 u(t1) 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 正弦量瞬时值中最大的值叫做振幅值，电压的振幅值用Um表示。 t u O Um t u O Um -Um Up-p 从最大值到最小值称为峰-峰值，电压的峰-峰值用Up-p表示。 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 正弦电压（电流）完成一个循环所用的时间称为一个周期，用T表示，单位是秒（s）。1s内完成的循环次数称为频率，用 f 表示，单位是赫兹（Hz）。可知 f=1/T 。 t u 0 Um T 2T 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 解析式 u=Umsin（ωt+φ）中的ω称为角频率，表示单位时间内正弦量变化的电角度，它的单位是弧度/秒（rad/s）。周期、频率、角频率都是表示正弦量变化快慢的物理量，三者之间存在如下关系： ω=2π/T=2πf t u O u1 u2 角频率不同的两个正弦量 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 解析式 u=Umsin（ωt+φ）中的（ωt+φ）称为相位，φ称为初相。 初相不同的两个正弦量 ωt u O u1 u2 Um 在电工学中常把振幅值、角频率和初相称为正弦交流电的三要素。 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 相位差是指两个同频率正弦量的初相之差。 若u1=Um1sin（ωt+φ1）V，u2=Um2sin（ωt+φ2）V则两者的相位差为： φ12=φ1－φ2 当φ12＞0时，u1超前于u2； 当φ12＜0时，u1滞后于u2。 当φ12=0时，称u1与u2同相； 当φ12=π/2时，称u1与u2正交； 当φ12=π时，称u1与u2反相。 同时存在 第2章 正弦交流电路 2.1 交流电 2.1.2 表征正弦交流电的物理量 有效值是指在相同的时间内让一直流电流和一交流电流通过相同的电阻，当两者产生的热量相等时，就用直流电流的大小作为交流电流的有效值。用 I 表示。 同理 平均值是对正弦量在半个周期求其平均值，用Iav或Uav表示。 Iav=0.637Im Uav=0.637Um 第2章 正弦交流电路 2.2 正弦量的表示法 2.2.1 正弦交流电的波形图 通过画出正弦电压所对应的正弦曲线可以直观地看出电压的变化过程，正弦量的这种表示方法称为波形图法。 u1=10sin314tV ωt u(V) O 10 u2=15sin（314t+π/3）V ωt u(V) O 15 第2章 正弦交流电路 2.2 正弦量的表示法 2.2.2 正弦交流电的相量表示法 正弦交流电还可以用具有大小和方向的旋转矢量来表示，即：用矢量的长度表示正弦交流电的有效值（或最大值）；用矢量与横轴的夹角表示正弦交流电的初相角，这就是正弦量的相量表示法。 一个正弦电压u=Umsin（ωt+φu）V可以表示为下图 ： +1 第2章 正弦交流电路 2.2 正弦量的表示法 2.2.2 正弦交流电的相量表示法 代数表示形式： A=a+jb 极坐标形式 ： A=r∠θ +j +1 a b O A=a+jb r θ 复数的表示方法 a=rcosθ b=rsinθ 第2章 正弦交流电路 2.2 正弦量的表