电工与电子技术ppt课件.ppt

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1、2.1正弦交流电的基本概念2.2单一参数正弦交流电路2.3正弦交流电路的计算2.4正弦交流电路的功率2.5正弦交流电路的功率因数2.6三相交流电路教学基本要求练习题分析与思考返回主页第2章正弦交流电路1.理解正弦交流电中频率、角频率与周期之间，瞬时值、有效值与最大值之间，相位、初相位与相位差之间的关系；2.掌握正弦交流电的相量表示法及其运算；3.掌握串联交流电路中的阻抗、阻抗模和阻抗角的计算；理解其中电压与电流的相量关系、有效关系和相位关系；4.掌握串联、并联时等效阻抗的计算；5.理解有功功率、无功功率和视在功率的定义并掌握其计算方法；基本要求6.理解提高功率因数的意义并掌握其方法；7

2、.了解三相电源和三相负载的基本概念；8.对称三相电源（负载）Y和△联结时相线电压、相线电流关系;9.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。交流电交流电是指交流电路中的电压和电流在大小和方向上随时间作周期性的变化。正弦交流电如果交流电的大小和方向随时间按正弦规律变化，则称为正弦交流电，它是最常用的交流电。含有正弦交流电源（激励）且电路各部分所产生的电流和电压（响应）都按照正弦规律变化的电路称为正弦交流电路。正弦交流电路第一节正弦交流电的基本概念为了正确地描绘交流电路中的电压与电流之间的关系，在分析交流电路时，要首先标出电压和电流的参考方向，当电压和电流的实际方向与参考方向一致时，其值为

3、正；若电压和电流的实际方向与参考方向相反时，其值为负。交流电是指在大小和方向上随时间作周期性变化，且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势的统称。大小和方向都按照正弦规律变化的电压、电流和电动势则称为正弦交流电压、正弦交流电流和正弦交流电动势，分别用小写字母u、i、e来表示。一.正弦交流电的三要素正弦交流电压、电流和电动势等物理量，统称为正弦量。1.正弦量工程上所用的交流电指的是正弦交流电，所以把正弦交流电简称为交流电。以电压为例，其数学表达式为瞬时值，用小写字母表示最大值角频率初相位或初相角当最大值、角频率和初相位一定时，正弦交流电与时间的函数关系也就被唯一地确定下来了，所以正

4、弦交流电随时间变化的过程，可以由这三个特征量来描述，通常称这三个量为正弦交流电的三要素。①最大值（振幅值）最大的正弦交流电瞬时值称为最大值,又称振幅值，有时也叫峰值。用大写字母带下标“m”表示，如Um、Im、Em等。、在分析正弦交流电时一般要从三要素入手。正弦交流电压的波形及其三要素如图所示。②角频率交流电变化一个循环所需要的时间称为周期，用字母T表示，单位是秒（s）。周期T越大，表示波形变化得就越慢，反之，周期T越小，表示波形变化得就越快。周期（T）交流电随时间变化的快慢除了可以用周期来描述外，还可以用频率和角频率来描述。频率（f）单位时间内，即每秒内完成的周期数称为频率，用字母f表

5、示，单位是赫兹（Hz）。频率f越大，表示波形变化得就越快，反之，频率f越小，表示波形变化得就越慢。角频率单位时间内变化的弧度数称为角频率，用字母ω表示，单位是弧度每秒（rad/s）。交流电每变化一次，相当于变化了2π弧度，角频率与周期的关系周期与频率的关系周期、频率和角频率的关系我国发电厂生产的正弦交流电的频率为50Hz,这一频率称为工业标准频率（简称工频）。对应的周期为角频率为③初相位交流电在不同的时刻t具有不同的角度（ωt+ψ),同时也对应不同的瞬时值。所以（ωt+ψ),代表了交流电的变化进程，常称其为相位或相位角。相位反映了正弦量在交变过程中瞬时值的变化进程。当t=0时正弦量的相

6、位称为初相位，简称初相，用字母ψ来表示。初相位一般都用绝对值小于180°的角度来表示，即主值范围为[例2-1]已知正弦电流波形如图所示，（1）写出正弦电流i（t）表达式；（2）求正弦电流最大值发生的时间t1。显然，初相位与所选时间的起点有关，原则上计时的起点是可以任意选择的，但是在进行交流电路的分析和计算时，同一个电路中所有的电流、电压只能有一个共同的计时起点，因此在一般情况下，只能任选其中某一个电量的初相位为零的作为计时的起点，并把这个量称为参考量，这时其它各量的初相位就不一定等于零了。解（1）由图可知：电流的最大值为100A，t=0时电流为50A。因此有：解得：向上零值发生在计时起

7、点左侧（初相位为正），因此所以（2）时电流取得最大值，即当相位差相位差就是指两个同频率正弦量之间的相位之差，用字母φ表示。例如：两个同频率的正弦交流电压和电压之间的相位差φ为：上式表明两个同频率正弦量的相位差就是初相位之差，是一个常数。分析交流电路时，常用超前和滞后两个术语来描述两个同频率正弦量经过零点（或最大值点）的先后顺序，称先经过的正弦量为超前，后经过的为滞后，超前或滞后多少一般用角度表示。例：如图所示的电压u1和电压u2的曲线。在相位上