单相正弦交流电路说课讲解
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案一、教学目标1. 让学生了解单相正弦交流电路的基本概念和特性。
2. 使学生掌握正弦交流电的产生、描述和分析方法。
3. 培养学生运用正弦交流电路知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单相正弦交流电路的定义和组成2. 正弦交流电的产生和描述3. 正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位4. 正弦交流电压和电流的波形图5. 正弦交流电路的分析方法三、教学重点与难点1. 重点：正弦交流电路的基本概念、特性和分析方法。
2. 难点：正弦交流电的产生、描述和波形图的绘制。
四、教学方法与手段1. 采用讲授法、演示法、案例分析法和小组讨论法相结合。
2. 使用多媒体课件、示波器、电路仿真软件等教学手段，增强学生对正弦交流电路的理解。
五、教学安排1. 第一课时：介绍单相正弦交流电路的基本概念和组成。
2. 第二课时：讲解正弦交流电的产生和描述。
3. 第三课时：学习正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位。
4. 第四课时：学习正弦交流电压和电流的波形图。
5. 第五课时：介绍正弦交流电路的分析方法，并进行案例分析。
【课堂导入】（教师通过引入生活中的实例，如交流电灯、电视等，引发学生对单相正弦交流电路的兴趣。
）【新课讲解】1. 单相正弦交流电路的定义和组成（讲解单相正弦交流电路的概念，介绍电路的组成部分，如电源、负载、导线等。
）2. 正弦交流电的产生和描述（讲解正弦交流电的产生原理，介绍正弦波形的特点，并通过示波器展示正弦波形。
）3. 正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位（讲解正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位的含义和作用，并通过示波器进行演示。
）【课堂互动】（学生分组讨论，分享对正弦交流电路的理解，教师进行点评和指导。
）【案例分析】（通过实际案例，如家庭电路、工厂生产线等，分析正弦交流电路的应用，引导学生运用所学知识解决实际问题。
）【课堂小结】（教师总结本节课的重点内容，强调正弦交流电路的基本概念和特性。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案一、教学目标1. 让学生了解单相正弦交流电路的基本概念和特点。
2. 使学生掌握正弦交流电的产生、传输和消费的基本过程。
3. 培养学生运用正弦交流电路知识分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单相正弦交流电路的基本概念2. 正弦交流电的产生3. 正弦交流电的传输4. 正弦交流电的消费5. 单相正弦交流电路的功率计算三、教学方法1. 采用讲授法，讲解单相正弦交流电路的基本概念、产生、传输和消费过程。
2. 利用示例和仿真实验，让学生直观地了解正弦交流电路的特性。
3. 开展小组讨论，引导学生运用正弦交流电路知识分析实际问题。
四、教学步骤1. 导入新课：介绍单相正弦交流电路的概念及其在日常生活和工业中的应用。
2. 讲解正弦交流电的产生：阐述正弦交流电的产生原理，示例演示。
3. 讲解正弦交流电的传输：介绍传输线的基本概念，分析传输过程中的损耗。
4. 讲解正弦交流电的消费：讲解电阻、电感、电容等元件对交流电的影响。
5. 讲解单相正弦交流电路的功率计算：介绍有功功率、无功功率和视在功率的概念，讲解功率计算方法。
五、课堂练习1. 完成教材上的相关练习题，巩固所学知识。
2. 针对实际案例，分析正弦交流电路的工作原理和特点。
3. 讨论交流电在传输过程中如何减少损耗，提高电力传输效率。
六、教学评价1. 课后作业：检查学生对单相正弦交流电路知识的掌握程度。
2. 课堂表现：观察学生在讨论和问答环节的参与程度和表现。
3. 模拟实验：评估学生在实验环节的操作技能和分析问题的能力。
七、教学资源1. 教材：正弦交流电路相关章节。
2. 课件：正弦交流电路的讲解和示例。
3. 实验设备：正弦交流电路实验装置。
4. 网络资源：正弦交流电路的相关资料和视频。
八、教学时间1课时（45分钟）九、课后作业1. 阅读教材，复习本节课的内容。
2. 完成课后练习题。
3. 预习下一节课的内容。
十、板书设计1. 单相正弦交流电路的基本概念2. 正弦交流电的产生3. 正弦交流电的传输4. 正弦交流电的消费5. 单相正弦交流电路的功率计算十一、教学反思本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学效果。
第二章单相正弦交流电路资料PPT课件
Q a0 Ti2R dt
Q dI2RT
根据定义,令Qa=Qd可得:
I 1 T i2dt T0
I 1 T i2dt
T0
——均方根值
这一定义同样适用于交变电压：
U 1 T u2dt
T0
将i、u瞬时值表达式分别代入上面两式，可得有效值与最大
值的关系：
I
1 2Im
U
1 2Um
这个绪论同样适用于正弦电动势：
相位角 0习惯选用-π到+π之间的角度。
正弦交流电的某个电量在它的三个要素被确定后，它在任一 时刻的状态也就被确定了。所以计算正弦交流电的问题就是频率f=50Hz，
初相位
0
π 4
，求：
（1）t=0时电流i的瞬时值？
（2）t=2ms时电流i的瞬时值？
复数 A ajbrcosjrsi n r(cosjsi n)
a ——实部 b ——虚部
j 1
可看出： arcos
brsin
r a2 b2
arctanb
a
复数表示形式
代数形式： A ajb
三角形式： A r(c osjsin)
指数形式： A rej
上式由欧拉 公式推出
极坐标形式:
cos ej ej
•当 180时，称u、i反相
0
例 题 现有两个同频率的电压， u 1 3s 1i1 0 nπ 0 t( 7 0 )0 u 2 2s 7i1 0 nπ 0 t( 2 0)0 求两个正弦电压间的相位差 。 画出它们的时间变化曲线，指出它们所表明的现象。
解 已知 170 ,220
所以 1290
结果是u1超前于u2 90° 或u2滞后于u1 90°，变化 曲线如图所示。它表明:
单相交流电路之正弦交流电
单相交流电路之正弦交流电一、正弦交流电的三要素正弦交流电是指其数值大小、方向都按正弦的规律周而复始循环变化的电势电压与电流。
要完全掌握正弦交流电，必须掌握交流电的三要素，数值、频率和角频率，相位关系，正弦交流电的三要素是极大值（或有效值）、频率（或角频率）及相位（或初相位）。
1.正弦交流电的数值1）瞬时值正弦交流电在变化过程中，任意确定时刻t的数值，称为正弦交流电的瞬时值，如图 2 - 15 中的e₁。
瞬时值用小写符号表示，如i、e、u等。
2）最大值正弦交流电的最大值又称极大值,振幅值也可称为极值，是指在变化过程中，正弦交流电出现的最大瞬时值，用符号Eₘ（图 2 - 15）、Iₘ、Uₘ表示。
3）有效值正弦交流电的有效值是衡量它发热做功的一个基本量。
就是说，交流电流和直流电流分别通过同一电阻，如果经过相同时间产生同样热量，则交流电流的有效值等于直流电流的大小。
因此，定义正弦交流电的有效值是从发热做功方面与直流等效的值称为交流电的有效值，从数学角度，它又可以称为方均根值。
有效值用大写符号表示，如E、I、U。
正弦交流电的瞬时值，可以用数学解析式表达，即u=Uₘsin(ωt+φ)正弦交流电的有效值与极大值的关系为或实际上，交流电路的分析与计算过程中，主要用交流电的有效值，例如，电器铭牌上标定的电压、电流，仪表（电流表、电压表）测量的指示值以及计算电路的电压、电流等都是有效值。
2.频率和角频率1）频率和周期（1）频率:是指正弦交流电单位时间（s）内循环变化的次数，用符号f表示，单位为赫兹(Hz).-般50Hz.、60Hz称为工频交流电。
(2)周期:是指正弦交流电每循环一次所经历的时间(s),即正弦交流电从0值到极大值再到0值再变化到负的最大值然后回到0值的过程所经历的时间称,用符号T表示，单位为秒(s)。
频率与周期的关系为f=1/T2) 角频率角频率是指正弦交流电每秒循环变化所经历的弧度(这里指角度)，用符号ω表示，单位是弧度/秒(red/s)。
单相正弦交流电概念说课课件
二
PART 02
第二部分
学情分析
中职学生基础较薄弱，学习兴趣不够浓。为了能让学生 理解掌握该节知识点，从实验演示入手，直观展现交流 电的产生，从而引出交流电的三要素。引导学生在学习 中发现问题，积极思考问题。通过教师的启发引导，学 生的讨论分析，逐步释难解疑，使学生理解并掌握该节 内容。
三
PART 03
七
PART 07
第七部分
作业设计
完成练习册作业
成都微师培系列课程
课题： 单相正弦交流电概念
目录
CONTENTS
01
教学内容
WORKREPORT
学情分析
WORKREPORT
02
03
教学方法
WORKREPORT
目标设计
WORKREPORT
04
05
活动设计
WORKREPORT
检测设计
WORKREPORT
06
07
作业设计
WORKREPORT
一
PART 01
(3)相位:在式e=Emsin (wt+φ)中， (wt+φ)表示在任意时刻线圈平面与中性面所成的角度， 这个角度称为相位角，也称相位,它反映了交流电变化的进程。式中φ为正弦量在t=0时的相位， 称为初相位，也称初相角或初相。
六
PART 06
第六部分
检测设计
要求学生回答下列问题： 1.什么是交流电 2.交流电是怎样的产生 3.正弦交流电的三要素 4.正弦交流电的最大值、角频率、初相角的概念 5.正弦交流电的周期、频率、角频率的关系
1.新课引入
回顾旧知：电磁感应定律，通过电磁感应应用引入本次新课内容。
2、用实验演示的方法引出什么是交流电以及交流电的产生。
单相正弦交流电的三要素说课稿
单相正弦交流电三要素说课稿一、教学内容分析本着职业技术教育教学要“理论联系实际”，“一切从学生的实际需要出发”的理念。
在单元三“单相正弦交流电路”任务一“正弦交流电的基本物理量”教学内容中“正弦量的三要素”作为的重点。
重新整合出一节来讲授，把其它基本概念放在后一节来讲，因为“正弦量的三要素”在正弦交流电路当中始终是处在一个核心的地位和起到一个贯穿整个正弦交流电路的主线作用。
不管用解析式、波形图等哪种正弦量表示法，都离不开“正弦量三要素”这个核心。
正弦交流电的分析，实质上就是“三要素”的计算。
我们日常生活中，常与正弦交流电打交道，但学生们对正弦交流电的理性认识尚甚少。
在这一节的教学内容主要使学生能对正弦交流电有一个初步的认识。
抓住波形图表示法，详细介绍最大值、角频率、初相位这三个物理量，使学生对“三要素”有个透彻的认识。
二、教学对象分析知识的获取者是中职高一的学生，他们的基础比较差，接受知识的能力，特别是理论计算知识的能力比较弱，整体学习氛围不是很好。
本节课内容根据学生的特点，考虑到学生的接受能力，通过多媒体直观教学，结合相应的图形进行讲解，可以收到事半功倍的效果。
三、教学目标1、利用波形图的直观性，理解直流电、交流电的概念2、掌握正弦交流电的三要素3、理解正弦交流电的最大值、角频率、初相角的概念4、了解正弦交流电的周期、频率、角频率的关系四、教学重点与难点重点：1、正弦交流电的最大值、角频率、初相角的概念2、正弦交流电的表达式难点：求正弦交流电的表达式五、教学方法我准备使用的方法是讲授法、演示法、练习法。
讲授法可以系统的传授知识，充分发挥教师的主导作用，让学生初步了解本节课的内容；演示法就是通过老师的演示，引导学生思考，把知识生动形象的展现在学生面前；练习法，把学习的主动权交给学生，学生通过练习，加深对本节课的理解和掌握。
六、说教学过程（一）复习（3分钟）戴维宁定理（由有源二端网络的电流源、电压源总结得出直流电）（二）、新课导入（3分钟）：1、大家接触过哪些用电器？（学生举例）2、它们用的是直流电还是交流电？（学生回答，引入到本节课的内容）（三）、新课过程1、认识直流电、交流电、正弦交流电并了解各种电的波形（讲授，把交流电的表达式与波形图结合在一起，通过波形图演示，改变表达式的几个变量，观察波形的变化，得出正弦交流电的三要素，5分钟）2、正弦交流电的三要素（讲授，20分钟）①最大值（通过波形图讲解并以动画演示直观认识最大值，再通过例题巩固）②周期、频率、角频率（通过波形图、动画演示讲解，再通过例题巩固）③初相位（通过波形图、动画演示讲解，再通过例题巩固）5、练习（投影出练习题，学生练习，一学生在黑板写出答案，老师加以评价，6分钟）6、小结（利用公式，指出正弦交流电公式里的三要素是什么，在波形图上的意义，2分钟）7、布置作业（1分钟）。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在帮助学生掌握单相正弦交流电路的基本概念、原理和分析方法。
通过学习本课程，学生将能够了解单相正弦交流电路在日常生活和工程应用中的重要性，并能够运用所学知识分析和解决相关问题。
1.2 教学目标了解单相正弦交流电路的基本概念和特点掌握正弦交流电的产生和描述方法学会使用复数表示法分析交流电路能够运用欧姆定律、功率公式等分析交流电路的性能第二章：正弦交流电的基本概念2.1 正弦交流电的定义正弦交流电是一种随时间变化的电压或电流，其波形呈正弦曲线。
正弦交流电的幅值、频率和初相位是描述其特性的重要参数。
2.2 正弦交流电的产生正弦交流电可以通过交流发电机或变压器产生。
交流发电机利用电磁感应原理，通过旋转磁场和线圈的相对运动产生正弦交流电。
变压器则通过电磁感应原理，改变电压和电流的幅度和频率。
2.3 正弦交流电的表示方法正弦交流电可以用解析表达式、波形图和相位图等方式表示。
解析表达式通常采用正弦函数的形式，包括幅值、频率和初相位等参数。
波形图可以直观地展示正弦交流电随时间变化的波形。
相位图则可以表示正弦交流电的相位关系。
第三章：复数表示法3.1 复数的概念复数是由实部和虚部组成的数学表达式，可以用来表示交流电路中的电压和电流。
复数的几何表示法可以直观地展示电压和电流的相位关系。
3.2 复数的运算复数之间可以进行加法、减法、乘法和除法等运算。
这些运算可以通过复数的代数表示法或几何表示法进行。
3.3 复数在交流电路中的应用在交流电路中，电压和电流可以表示为复数。
通过复数的运算，可以分析电路中的相位关系、幅值变化等问题。
第四章：欧姆定律和功率公式4.1 欧姆定律欧姆定律是分析交流电路的基础，它描述了电压、电流和电阻之间的关系。
在正弦交流电路中，欧姆定律可以表示为电压和电流的复数形式的乘积等于电阻的复数形式。
4.2 功率公式功率是交流电路中重要的性能指标，可以表示为电压和电流的乘积的瞬时值或平均值。
《单相正弦交流电路 》课件
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目录
• 引言 • 单相正弦交流电路基础知识 • 单相正弦交流电路的分析 • 单相正弦交流电路的应用 • 单相正弦交流电路实验 • 总结与展望
01 引言
课程背景
交流电在日常生活和工业生产中的应用广泛，单相正弦交流 电路作为交流电的基本形式，是电力系统的基本组成部分。
03
单相正弦交流电路的分析
纯电阻电路
总结词
电阻元件在交流电路中呈现阻抗，其大小与交流电的频率无关。
详细描述
纯电阻电路是指由电阻元件组成的交流电路。在纯电阻电路中，电流和电压同 相位，且电流的大小与电压的大小成正比。由于电阻元件对交流电的阻抗与交 流电的频率无关，因此纯电阻电路的阻抗是一个实数。
纯电容电路
测量电压、电流和功率
使用示波器、信号发生器和功 率表等测量仪器，分别测量单 相正弦交流电路中电压、电流 和功率的波形和数值。记录测 量数据并进行分析。
分析电路元件对电路特性 的影响
通过改变电阻、电容、电感等 元件的值，观察电路中电压、 电流和功率的变化，分析元件 对单相正弦交流电路特性的影 响。
总结实验结果
随着科技的发展，单相正弦交流电路在家庭用电、电动机控 制、变压器设计等领域的应用越来越广泛，掌握其基本原理 和计算方法对于电气工程师和相关从业人员至关重要。
课程目标
01
掌握单相正弦交流电路的基本概念、元件和电 路模型。
03
能够进行简单的单相正弦交流电路分析和计算，包 括阻抗、功率和相位角等参数。
02
理解了单相正弦交流电路在 日常生活和工业生产中的应
用。
下章预告
学习三相正弦交流电路的基本概 念和特点。
单相正弦交流电
第五章单相正弦交流电路一、概述：（一）正弦交流电的概念1、理解正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值的概念。
2、理解正弦交流电的周期、频率、角频率、相位及相位差的概念。
3、掌握正弦交流电的三要素。
4、理解正弦交流电的四种表示方法；掌握矢量法、相量法。
（二）正弦交流电路的分析1、掌握纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路的电压与电流关系、相位关系和这三种电路的功率。
2、会用矢量法、相量法分析简单交流电路。
3、理解正弦交流电路的视在功率、有功功率、无功功率和功率因数的概念；掌握它们的计算。
4、理解提高功率因数的意义和方法并掌握提高功率因数的计算。
二、知识要点：1、交流电的产生和变化规律将矩形线圈置于匀强磁场中匀速转动，即可产生按正弦规律变化的交流电。
2、表征交流电的物理量（1）瞬时值、最大值和有效值交流电的强弱和方向随时间作周期性的变化，它在某时刻的值叫做瞬时值（e、u、i）。
瞬时值中最大者为交流电的最大值，也称峰值、幅值。
（E m、U m、I m）交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。
让交流电和某一直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间里产生的热量相等，就把这一直流电的数值称为这个交流电的有效值（E、U、I）。
交流电的有效值和最大值之间的关系是：mm EEE707.02==mm UUU707.02==mm III707.02==平常所说的交流电的电压或电流的大小，都是指交流电的有效值。
一般交流电流表和交流电压表测量的数值，也都是交流电的有效值。
（2）周期、频率和角频率周期、频率和角频率都是用来表示交流电变化快慢的物理量，它们之间的关系是fT1=fTππω22==（3）相位、初相位和相位差相位（)ϕω+t和初相位（ϕ）是用来比较交流电变化步调的物理量。
两个交流电的相位之差叫做它们的相位差。
如果它们的频率相同，相位差就等于初相位之差，即：21ϕϕϕ-=两个频率相同的交流电，如果它们的相位差为零，就称这两个交流电为同相的，它们的变化步调一致。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案【课题】1.2.1正弦交流电基本概念【课时】1课时【教学目标】1、掌握正弦交流电的基本概念。
2、了解正弦量的三要素。
【教学重点】正弦交流电的三要素。
【教学难点】正弦交流电的角频率、瞬时值、最大值、有效值、相位、初相位和相位差。
【教学过程】【一、引入新课】在生活中同学们都经常听说直流电和交流电，那么同学们是否知道我们教室里所使用的电到底是直流电还是交流电呢？【二、讲授新课】1.2.1正弦交流电的基本概念正弦交流电的波形1、交流电：大小和方向随其时间按正弦规律搞周期性变化的电量，符号ac。
2、基本电量：正弦交流电流、正弦交流电压、正弦交流电动势。
3、解析式：i(t)imsin（?t+?）u(t)umsin（?t+?）e(t)emsin（?t+?）imumem――――振幅（峰值或最大值）?――角频率（rad/s）?――初增益（弧度或度）11、交流电的大小1、瞬时值：交流电在任意时刻的数值，用小写字母表示，例如e、i、u。
2、最大值：交流电在变化过程中出现在最大瞬时值，用大写字母并在右下角标m表示，例如im、um、em。
3、有效值：规定用以计量交流电大小的物理量，用大写字母则表示，比如u、i、e。
如果交流电通过一个电阻时，在一个周期内产生的热量与某直流电通过同一电阻在同样短的时间内产生的热量成正比，就将这一直流电的数值定义为交流电的有效值。
正弦交流电的有效值和最大值之间的关系为uu?m0.707?um或um2u2练习题：未知，u(t)500sin（200t+45°），谋um?、u和第5秒时的瞬时值。
解：um500v，u=um2??5002=2502v,u(5)500sin（200×5+45°）v2、交流电的频率和周期1．周期：交流电变化一个循环所需要的时间，用t表示，单位是秒（s），如图所示。
2．频率：每秒钟内正弦交流电往复变化的次数，也就是交流电在每秒钟顺利完成的周期数，单位就是[赫兹]（hz）。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案一、教学目标1. 让学生理解单相正弦交流电路的基本概念和特点。
2. 让学生掌握正弦交流电的产生、描述和分析方法。
3. 让学生了解单相正弦交流电路的功率计算和计算公式。
4. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单相正弦交流电路的定义和特点2. 正弦交流电的产生和描述3. 单相正弦交流电路的功率计算4. 单相正弦交流电路的计算公式5. 实际应用案例分析三、教学方法1. 采用讲授法，讲解单相正弦交流电路的基本概念、产生、描述、功率计算和应用。
2. 使用多媒体课件，展示单相正弦交流电路的图形和动画，增强学生的直观感受。
3. 开展小组讨论，让学生分享学习心得，提高学生的合作能力。
4. 设置课后作业，巩固所学知识，提高学生的实践能力。
四、教学准备1. 多媒体课件2. 教学PPT3. 相关教材和参考资料4. 计算器五、教学过程1. 导入新课：简要介绍单相正弦交流电路的概念和重要性。
2. 讲解基本概念：讲解单相正弦交流电路的定义、特点和基本参数。
3. 产生和描述：讲解正弦交流电的产生原理，引导学生了解正弦波形及其描述方法。
4. 功率计算：讲解单相正弦交流电路的功率计算公式，让学生掌握功率的计算方法。
5. 应用案例分析：分析实际应用案例，让学生学会将所学知识应用于实际问题。
6. 课堂互动：设置问题，引导学生进行思考和讨论，巩固所学知识。
7. 课后作业：布置相关作业，要求学生在课后巩固所学内容。
9. 课后反思：鼓励学生反思学习过程，提出问题和建议。
10. 布置课后拓展任务：让学生深入了解单相正弦交流电路在工程中的应用。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问，了解学生对单相正弦交流电路基本概念的理解程度。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的参与程度和理解能力。
3. 课后作业：评估学生对课堂所学知识的掌握情况。
4. 课堂演示：检查学生能否运用所学知识分析实际案例。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家进行讲座，让学生更深入地了解单相正弦交流电路的应用。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案第一章：引言1.1 课程介绍本课程旨在帮助学生了解和掌握单相正弦交流电路的基本概念、原理和分析方法。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用基本公式和理论，分析实际电路中的正弦交流电现象。
1.2 教学目标（1）了解正弦交流电的基本概念；（2）掌握正弦交流电的产生、传输和消费；（3）学会使用相量分析法分析电路；（4）能够运用欧姆定律、功率公式等分析正弦交流电路；（5）培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
第二章：正弦交流电的基本概念2.1 正弦交流电的定义正弦交流电：以正弦函数为时间函数的周期性变化电压或电流。
2.2 参数描述（1）幅值：正弦波的最大值；（2）周期：正弦波一个完整波形的时间长度；（3）频率：单位时间内周期的个数，单位为赫兹（Hz）；（4）初相位：正弦波起始位置的相位角；（5）相位差：两个正弦波之间的相位差。
2.3 正弦交流电的表示方法（1）解析式：e=Emsin(ωt+φ)（电压）或i=Imsin(ωt+φ)（电流）；（2）相量图：用箭头表示正弦波的幅值、相位和方向。
第三章：正弦交流电的产生和传输3.1 发电机原理（1）电磁感应：闭合回路中产生电动势；（2）法拉第电磁感应定律：E=NBSωsinθ；（3）交流发电机：旋转磁场与线圈相对运动产生电动势。
3.2 输电线路（1）电阻、感抗、容抗：影响电压、电流的因素；（2）线路损耗：功率损耗与电阻、电流的关系；（3）升压变压器：减少输电损耗。
3.3 消费设备（1）电阻负载：欧姆定律应用；（2）电感负载：感抗与电流、频率的关系；（3）电容负载：容抗与电流、频率的关系。
第四章：正弦交流电路的分析方法4.1 相量分析法（1）复数表示：电压、电流的复数表示；（2）相量旋转：简化计算和分析；（3）功率计算：复数乘法与欧姆定律结合。
4.2 等效电路（1）阻抗的串联和并联；（2）电路的简化；（3）等效电源的确定。
4.3 功率分析（1）有功功率、无功功率、视在功率的定义；（2）功率因数的计算；（3）功率表的读数方法。
《电工电子技术》最新版精品课件2模块二 单相正弦交流电路
电工电子技术
模块二：单相正弦交流电路
1 正弦交流电的基本概念
2 正弦交流电的相量表示
主
要
内
3 单一参数的交流电路
容
4 正弦交流电路的分析方法
5 技能训练
电工电子技术
模块二：单相正弦交流电路
眩目的人工闪电
特斯拉线圈
电工电子技术
模块二：单相正弦交流电路 2.1 正弦交流电的基本概念
大小和方向都随时间做周期性变化且平均值为零的电流 （或电压）称为交流电流（或电压），其中按正弦函数变化 的交流电称为正弦交流电。大小和方向都不随时间变化的电 流（或电压）称为直流电流（或电压）。
E、U、I等表示。
电工电子技术
模块二：单相正弦交流电路
2.1.2 最大值、有效值和平均值 对于正弦交流电，有效值与最大值的关系式为：
3. 平均值
；
正弦交流电在一个周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平
均值，用字母EP、UP、IP表示。
；
电工电子技术
பைடு நூலகம்
模块二：单相正弦交流电路
2.1.3 相位和相位差
电工电子技术
功率瞬时功率电感上电压与流过电感的电流瞬时值的乘积称为瞬时功率即有功功率根据以上对波形的描述和理论计算可得电感的有功功率为无功功率纯电感电路瞬时功率波形在水平方向上下的面积相等说明电感与电源交换的能量相等
模块二：单相正弦交流电路
知识点
1. 单相正弦交流电的表征。 2. 单相正弦交流电路的电压、电流及功率之间的关系。
Z = R+jX = |Z|∠φ 已知代数形式R和X，则极坐标形式
电工电子技术
模块二：单相正弦交流电路
R、X、和︱Z︱三者之间的关系可以用
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Em——感应电动势的最大值。 输出电压的表达式为u=Umsinα 当发电机的转子在匀速旋转时，绕组中就输出正弦交流电。 由上式可见，发电机的输出电压是转子旋转角度的函数。
5-2 正弦交流电的基本物理量
5.2.1 正弦交流电的三要素
1．周期T
正弦交流电是按周期性变化的，完成一次周期性变化所用 时间称为一个周期，用T表示。周期的单位是s（秒），如 图所示
u31 si13 n1 t(4 3 0 )
例值1U．、正频弦率U 交f 和流最电U 大压2 m值U3m1 。21V220
解：
f 314
2 2
V，求电压的有效
Um＝311V
2灯．，已请知计交算流白电I炽 压灯为P 的2 电20阻V4 ，和0在通A 电过 路白0 中炽.1 接灯8有2的一电只流4。0W的白炽
当α =270o，绕组中的感应电动势达到负的最大值。
当α =360o ，转子转过了一个周期，转子的中性面又经过 绕组，其感应电动势为零。
根据转子磁极表面的磁感应强度相对绕组按正弦规律变化， 即B=Bmsinα
又根据电磁感应公式 ：E＝B l υ， e=υlBmsinα= Em sinα
式中υ ——转子的旋转速度；
2b）。正弦交流电有时也简称交流电。正弦交流电有着广 泛地应用。我国的工业电力网采用的就是50Hz正弦交流电 （又简称工频交流电），因为它有以下优点： （1）可以利用变压器升压或降压，便于电能的远距离输 送； （2）交流电动机结构简单、成本低、电磁噪声小、使用 维护方便； （3）可以通过整流将交流电变为直流电，供直流设备应 用。
2．最大值Im 正弦交流电变化过程中所达到的极值称为最大值，又称为 交流电
的振幅，用Im、Um、Em表示。图6-7中Im是电流的最大值。 3．频率f和角频率ω
正弦交流电在单位时间内完成周期性变化的次数，称为频 率，用f
表示，单位是Hz（赫兹）。对于比较高的频率用kHz（千 赫兹）或MHz（兆赫兹）表示，其换算关系为：
项目四 正弦交流 电路
任务二 正弦交流电路
5-1 正弦交流电及正弦交流电的产生
5.1.1 正弦交流电 1.交流电
大小和方向都随时间作周期性变化、并且在一个周期内 其平均值为零（在一个周期内正负半周的面积相等）的电 压或电流，统称为交流电。图5-正弦规律变化的电压或电流，称为正弦交流电（图6-
在交流电路中工作的各种电器以及电路器件（电路负载）， 根据其工作性质不同，可以用电阻、电容、电感来等效。 电阻、电容、电感又称为交流电路的三大元件。
5.1.2 正弦交流电的产生 右图所示是发电机的正面示意图。
右图中转子具有一对N 、S 磁极，磁极的表面制造的比 较特殊，使磁感应强度相对 绕组按正弦规律分布；A、 B 是绕组的两个有效边，固 定在定子上，两个端点接负 载，图中虚线表示绕组的背 面连在一起。
T =2πf
交流电的表达式可为
uUmsint
4．初相角φ0 在下图中，当计时起点t = 0时，正弦交流电已具有电角
度φ0 ，φ0我们就称为正弦交流电的初相角。显然，初相角 的选择与计时起点有关，如果选择正弦交流电从通过零值 向正的方向增加的瞬间作为计算时间的起点，则φ0 = 0。
初相角为φ0的正弦电流
5.2.2 正弦交流电的有效值和平均值
1．正弦交流电的有效值
将一个直流电流和一个交流电流分别通过阻值相等的两个 电阻，如果在同一时间内 （例如一个周期T），两个电流
做的功相等2，这个直I流电I 流m 和这个交流电流就是等效的， 就称这个直流电流是这个交2 流电流的有效值（等效值）。
通过计算，正弦交流电流的有效值I等于正弦交流电流的最 也大就值是除说以，一个,即最大值Im为1.414A的正弦交流电流，与一个 1A的直流电流相等效。如果一个交流电流的有效值是1A， 那么它的最大值是1.414A。
解：
U 220 RU 2201209
I 0.182
2．正弦交流电的平均值 正弦交流电是对称于横轴的，在一个周期内其平均值为
零。因此，一般所说的平均值是指半个周期内的平均值。 根据计算分析，正弦交流电在半个周期内的平均值为：
Eav＝0.637Em ，Uav＝0.637Um ，Iav＝0.637Im
正弦交流电的平均值是在交流电的半个周期内取的平均值， 和有效值的定义有本质的区别，在数值上也不相等。平均 值只能作为电路分析时的辅助量，不能用于功率等的计算 。
由于正弦交流电随着时间作周期性变化，因此交流电路 和直流电路有着很大的区别。在直流电路中各种负载都可 以用一个电阻来等效，然后利用电阻电路的计算方法来计 算电路中的各个电量。在交流电路中，由于电流在交替变 化，除了电阻元件可以通过交流电流之外，电容器也可以 通过交流电。
电容器在交流电路中由于不断地充电和放电，相当于电流 在电容器中流动；电感线圈在直流电路中相当于短路，但 在交流电路中，由于电流的变化使电感线圈产生自感电动 势，这个自感电动势阻碍电流的流动，因此，电感线圈在 交流电路中的作用与在直流电路中的作用有着本质的区别。
下面分析转子按逆时针方向匀速转动，绕组切割磁力线产 生感应电动势的情况：
当α =0，转子的中性面扫过绕组的A、B 边，由于此时绕组 的A、B边不切割磁力线，绕组中没有感应电动势。
当α =90o ，扫过绕组的A、B边磁感应强度最大，绕组中的 感应电动势也最大，电流方向为A流出，B 流进。
当α ＞180o，对于绕组而言，磁极已经反向，绕组中的感 应电动势亦反向，即A 为流进，B 为流出。
1 kHz =103 Hz
1 MHz =103 kHZ =106 Hz
频率和周期互为倒数关系，即 f=1/T
正弦函数总是与一定的角度相对应，正弦交流电也是如此， 当其变化一个周期时，电角度也变化了2π弧度（弧度是角 度单位，2π弧度=360o）。因此，正弦交流电变化的快慢 除了用频率表示外，还可以用角频率ω来表示，角频率是 交流电每秒所变化的电角度。角频率ω的单位是rad/s（弧 度/秒）或s-1（1/ 秒 ） 2。 角频率和周期、频率的关系为