6.2 正弦交流电的基本物理量与测量.pptVIP

6 正弦交流电 6.2 正弦交流电的基本物理量与测量 6.1 正弦交流电的基本概念 电工技术基础与技能 高等教育出版社 实训项目七 正弦交流电的识别、测量与测试 6.3 正弦交流电的表示法 实训项目八 正弦交流电的识别、测量与测试 电工技术基础与技能 高等教育出版社 6.2 正弦交流电的 基本物理量与测量 【学习目标】 1．理解最大值、有效值的概念，明确其测量方法，掌握它们之间的关系。 2．理解周期、频率和角频率的概念，明确其测量方法，掌握它们之间的关系。 3．理解相位、初相和相位差的概念，掌握它们之间的关系。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 【观察与思考】 你能正确的画出正弦交流电压的波形吗？ 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一、最大值和有效值 1.最大值 最大值：正弦交流电在一个周期内所能达到的最大数值。又称振幅、幅值或峰值，通常用带下标m的大写字母表示。如用Im、Um、Em分别表示电流、电压、电动势的最大值。 最大值在实际中有重要意义。例如，我们在讨论电容器的耐压时，若电容器是应用在正弦交流电中，其耐压就一定要高于交流电压的最大值，否则电容器可能被击穿。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一、最大值和有效值 2.有效值 有效值：I、U、E来表示电流、电压、电动势的有效值。 有效值＝ 最大值 电流、电压和电动势的有效值 电工技术基础与技能 高等教育出版社 【例1】 我国动力用电和照明用电的电压分别为380V、220V，它们的最大值分别是多少？ 解： 动力用电的最大值为： 照明用电的最大值为： 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一、最大值和有效值 3.交流电大小的测量 ⑴ 交流电压大小的测量 对于数值相对较大的交流电，其电压有效值的大小可以通过交流电压表或万用表的交流电压挡进行测量； 对于数值相对较小的交流信号，其信号电压有效值的大小可通过交流毫伏表进行测量。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一、最大值和有效值 3.交流电大小的测量 ⑵ 交流电流大小的测量 对于数值相对较大的交流电，其电流有效值的大小可通过钳形电流表进行测量. 钳形电流表测量的好处是可在不断开线路的情况下进行。一般的测量也可通过交流电流表或万用表的交流电流档进行。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二、周期、频率和角频率 1.周期 周期：正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间。通常用字母T表示，单位是秒，符号为S。 周期T:从0时刻起到t2时刻止 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二、周期、频率和角频率 2.频率 频率：正弦交流电在1秒内完成周期性变化的次数，通常用f表示，单位是赫（兹），符号为Hz。 周期与频率的关系： 或 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二、周期、频率和角频率 3.角频率 角频率：正弦交流电1秒内所变化的角度（电角度），用W表示，单位是弧度/秒，符号为rad/s。 角频率与周期、频率的关系： 电工技术基础与技能 高等教育出版社 【例2】 已知一正弦交流电信号的频率f 为100Hz，请问此信号的周期为多少？角频率又为多少？ 解： 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二、周期、频率和角频率 4. 频率的测量 测量交流电的频率一般用频率计。也可通过示波器观察交流电的波形图，从波形图中读出周期，然后再计算出频率。 正弦交流电随时间变化得越快，频率越高，周期越短，角频率越大，在相同时间内观察到的波形就越窄。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 三、相位、初相和相位差 1. 相位 正弦交流电的相位：?t+?0 2. 初相 t＝0时的相位，称为初相位，简称初相，用字母?0表示。初相反映的是正弦交流电起始时刻的状态。 正弦交流电u1的初相为0，正弦交流电u2的初相为?0。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 三、相位、初相和相位差 3. 相位差 两个同频率的正弦交流电的相位之差，用??表示。即 ??＝（?t+?01）-（?t+?02）＝?01-?02 同相：当??＝0时，即两个同频率交流电的相位相同 反相：当??＝?时，即两个同频率交流电的相位相反 正交：当??＝?/2时，即两个同频率交流电的相位相差?/2 电工技术基础与技能 高等教育出版社 【例3】 两个同频率的正弦交流电压u1和u2，已知u1的初相为-30?，u2的初相为60?，试比较交流电压u1和u2的相位关系。 解：u1与u2的相位差为 ??＝?01-?02＝-30?-60?＝-90?＜0 因此，交流电压u1滞后u290?。 电工技术基础与技能 高等教育出版社 【例4】 已知某正弦交流电的有效