初识正弦交流电PPT课件

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第3章正弦交流电.ppt

第3章正弦交流电.ppt

I Im 2
i可写为: i= 2 I sin(t+)
同理: u= Um sin(t+) U Um 2
u可写为: u= 2 U sin(t+)
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交流电的表示法
一、解析式表示法 二、波形图表示法 三、相量图表示法
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3.3 正弦交流电的相量表示法
相量法是求解正弦稳态电路的简单方法。
所以它的振幅为Um=100(V)以t=5 10-3秒代入
正弦电压的解析式,得到 u 100sin 50 5103 100sin 70.7(V) 4
例3-1-2 求图示信号的T、f和
解:由图可知, T 16S
f

1 T
1 16 106
62.5
2f 2 62.5103 1.25 105 (rad / S)
相量画在一起,
构成相量图。
2
1
U1
U U1 U2
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3.2 正弦电压、电流的有效值
周期电流有效值:让周期电流i和直流电流I分 别通过两个阻值相等的电阻R,如果在相同的 时间T内,两个电阻消耗的能量相等,则称该 直流电流I的值为周期电流i的有效值。
根据有效值的定义有: I 2RT 0Ti2 Rdt
周期电流的有效值为: I
1 T
0Ti 2 dt
a bLeabharlann (12)跳转到第一页
3.3.2 正弦量的相量表示法
将复数Im∠θi乘上因子1∠ωt,其模不变, 辐角随时间均匀增加。即在复平面上以角速 度ω逆时针旋转,其在虚轴上的投影等于 I弦 i=mIs电mins流(inω(it。ω+t可θ+i见θ),i 复)是正数相好I互m是∠对用θ应i正与的弦正关函弦系数电,表流可示用的复正数 Im∠θi来表示正弦电流i,记为:

正弦交流电路的基本知识_图文

正弦交流电路的基本知识_图文

二、正弦交流电的产生
Em、Um、Im是最大的瞬时值,称为最 大值(或振幅、峰值); 称为角频率;
、 、 叫初相。
三、正弦交流电的三要素
最大值(或有效值)、角频率( 或频率或周期)和初相叫做正弦 量的三要素。
1.最大值与有效值
(1)瞬时值 正弦交流电在某一瞬间的值称为瞬时值,
用小写字母表示。如用、、表示交流电 流、交流电压、交变电动势的瞬时值。 (2) 最大值(振幅) 最大的瞬时值,叫最大值,也称振幅或峰 值。在波形图上指顶点到零点的距离。
2.电容器的充、放电
• RC充电电路 电容器两极板上带等量异种电荷的
过程叫电容器的充电
第三章 正弦交流电路
第四节电容和纯电容交流电路
2.电容器的充电时电压、电流波形
• RC充电时uC、iC的波形图
第三章 正弦交流电路
第四节电容和纯电容交流电路
2.电容器的充、放电
• RC放电电路 电容器两极板上所带的正负电荷中
• 电容的并联 电容并联后,总的电容量增大;各
个电容器所承受的电压相等。
第三章 正弦交流电路
第四节电容和纯电容交流电路
5.技能训练:用万用表检测电容器
• 步骤: (1)量程的选择:把万用表的转换开关,
拨至欧姆挡(×100或×1K)量程。 (2)调零 把万用表的红黑表笔相接,若
表针不指向零,调节 旋钮,使其指向 零。 (3)检测 把万用表的两个表笔分别与电 容器的两个电极相接触。
第三章 正弦交流电路
第六节 串联谐振电路路
(3)电阻、电感和电容两端的电压 分别是
第三章 正弦交流电路
第五节电阻、电感、电容串联正弦交流电路
四、R-L-C串联电路的二个特例 1、当电路中XC=0,即UC=0,这时 电路就为R-L串联电路。

2.1正弦交流电路ppt(上课用)

2.1正弦交流电路ppt(上课用)

计算机中的 方波信号
二、交流电的产生
正弦交流电的产生设备
交流电可以由交流发电机提供,也可由 振荡器产生。交流发电机主要是提供电能, 振荡器主要是产生各种交流信号。
正弦交流电的产生过程
动画
整个线圈所产生的感应电动势为
e = 2Blvsinωt 2Blv为感应电动势的最大值,设为Em,则 e = Em sinωt

正弦量与纵轴相交处若 在正半周,初相为正。
-
正弦量与纵轴相交处若 在负半周,初相为负。
i i1=Imsint
i
i2=Imsin( t+ 2)
i
i3=Imsin( t+ 6 )
i
i4=Imsin( t-
0
t
2
0
t
6
0
t
0 6

(a)
(b)
(c)
(d)
Um Im U 0.707U m, I 0.707 I m 2 2
3. 正弦交流电的相位、初相和相位差
(1)相位
u U m sin(t u ) u U m sin(t u )
显然,相位反映了正弦量随时间变化的整个进程。 (2)初相 初相确定了正弦量计时开始的位置,初相规定不得超 过±180°。
① 两同频率的正弦量之间的相位差为常数, 与计时的选择起点无关。
② 不同频率的正弦量比较无意义。
t u ), 例 已知 u U m sin(
i I m sin( t i ) ,求

电压与电流之间的相位差。 u、i 的相位差为: (t u ) (t i ) t u t i u i
(c) 由图知θ1-θ2=π, 表明二者反相。

周绍敏《电工技术基础与技能》——7 初识正弦交流电ppt课件

周绍敏《电工技术基础与技能》——7  初识正弦交流电ppt课件

《电工技术基础与技能》演示文稿
2.有效值矢量表示法
有效值矢量表示法是用正弦量的有效值作为矢量的模(长 度大小),仍用初相角作为矢量的幅角,例如
u 220 2 sin(t 53) V,i 0.41 2 sint A
则它们的有效值矢量图如图 7-4 所示。
图 7-4 正弦量的有效值矢量图举例
高 等 教 育 出 1版1 社 Higher Education Press
《电工技术基础与技能》演示文稿
就平均对电阻作功的能力来说,这两个电流(i 与 I)是等效
的,则该直流电流 I 的数值可以表示交流电流 i(t) 的大小,于
是把这一特定的数值 I 称为交流电流的有效值。理论与实验均
可证明,正弦交流电流 i 的有效值 I 等于其振幅(最大值)Im 的 0.707 倍,即
例如已知某正弦交流电流的最大值是 2 A,频率为 100 Hz, 设初相位为 60 ,则该电流的瞬时表达式为
i(t) = Imsin( t i0) = 2sin(2f t 60) = 2sin(628t 60)A
高 等 教 育 出 1版8 社 Higher Education Press
因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确 定的比例系数,所以有效值、频率、初相这三个参数也可 以合在一起称为正弦交流电的三要素。
高 等 教 育 出 1版3 社 Higher Education Press
《电工技术基础与技能》演示文稿
三、相位和相位差
任意一个正弦量 y = Asin( t 0 )的相位为( t 0 ),
正弦量可以用最大值矢量或有效值 矢量表示,但通常用有效值矢量表示。
最大值矢量表示法是用正弦量的最 大作为矢量的模(大小)、用初相作为 矢量的辐角;有效值矢量表示法是用正 弦量的有效值作为矢量的模(大小)、仍 用初相作为矢量的辐角。

正弦交流电路ppt课件

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一个正弦量可以用旋转的有向线段表示,而有向线段 可以用复数表示,因此正弦量可以用复数来表示。
表示正弦量的复数称为相量
复数的模表示正弦量的幅值或有效值
复数的辐角表示正弦量的初相位
幅有正值效弦相值电量相压:量U u U m U U U m m c c so io jn s j s ts s ii n U U n 的m j 相e j 量e U 形 U 式m 为 :
有效值
在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正 弦交流电的大小,如交流电压380V或220V,指的都是有效值。
有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流
电流I 流过相同的电阻R,如果在交流电的一个周期内交流电和直
流电产生的热量相等,则交流电流的有效值就等于这个直流电的
电流I。
根据热效应相等有:
i
O
t
相位: t
初相位: 0
iIm si n t i
相位: t 初相位: ψ
t
说 明
初相位给出了观察正弦波的起点或参考点。
相位差
两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。
正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的,但初相不
一定相同,设电路中电压和电流为:
u
u U m sin t1
i Im si n t2 O
70.7j70.752j30
12.27j40.712e9j1820A
(2)用相量图求解 画出相量图,并作出平行四边形,其对角线即是总电流。
+j
I1 m
70.7 40.7
30
45° 18° 20′
30°
7 0 . 7 I2 m
52
122.7

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电抗 X = XL—XC
阻抗 Z R2X2
阻抗角
arcU L t a U C narcX L t aX C n
U R
R
三、电路的电感性、电容性和电阻性
四、功率
视在功率——电压与电流有效值的乘积,用S 表示,单位为伏·安(VA)。
视在功率并不代表电路中消耗的功率,它常用 于表示电源设备的容量。
解题过程
常用电子仪器的使用
§3-2 正弦交流电的相量图表示法
旋转矢量与波形图的关系
有效值相量图
应用相量图时注意以下几点:
同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。 同一相量图中,相同单位的相量应按相同比
例画出。
一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向, 逆时针转动的角度为正,反之为负。
用相量表示正弦交流电后,它们的加、减运 算可按平行四边形法则进行。
视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系:
S P2 Q2
PSc os QSsin
cos P 称为功率因数。
S
五、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形
阻抗三角形
电压相量图
电压三角形
功率三角形
§3-7 提高功率因数的意义和方法
计算电感性负载的有功功率,除考虑电压、
电流的大小外,还要考虑电压、电流之间的相位
QCUII2XCU XC 2
【例3-5 】 容量为40μF的电容接在的电源上,试求: (1)电容的容抗;(2)电流的有效值;(3)电流瞬时值 表达式;(4)电路的无功功率。
解题过程
§3-6 RLC串联电路
一、电容对交流电的阻碍作用
开关SA闭合后接交流 电压,灯泡微亮。再断开 SA,灯泡突然变亮。测量 R、L、C两端电压 UR 、UL、 UC ,发现:

正弦交流电路课件

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总结词
电感器的感值大小与线圈的匝数、线圈的直径、 线圈的材料等因素有关。
详细描述
电感器在正弦交流电路中能够阻碍电流的变化, 使电流的变化率降低。电感器的电流和电压之间 存在相位差,相位差的大小取决于电感器的大小 。
详细描述
电感器的感值大小由亨利定律确定,即电感器的 感值与线圈中的磁场强度成正比。在正弦交流电 路中,电感器的感抗大小会随着频率的变化而变 化。
电容器
总结词
详细描述
总结词
详细描述
电容器是正弦交流电路中的另 一重要元件,用于储存电场能 量。
电容器在正弦交流电路中能够 阻碍电压的变化,使电压的变 化率降低。电容器的电流和电 压之间存在相位差,相位差的 大小取决于电容器的大小。
电容器的容值大小与电容器极 板的面积、极板之间的距离、 电介质等因素有关。
分析数据
根据实验数据,分析正弦交流 电路的基本特性和元件参数对
电路性能的影响。
仿真软件介绍与使用
软件名称
Simulink
功能特点
Simulink是MATLAB的一个附加组件,用于进行动态系统模拟和分析。它提供了丰富的库和工具,可用于构建和仿 真各种类型的电路,包括正弦交流电路。
使用方法
在Simulink中,用户可以创建电路模型,设置元件参数,选择适当的激励源和测量仪器,然后运行仿真 以观察电路的行为。分析仿真结果可以帮助用户深入理解正弦交流电路的工作原理。
谐振与频率响应
谐振
正弦交流电路中某些特定频率下的振动现象,可能导致电压或电流的异常升高 。
频率响应
表示正弦交流电路在不同频率下的性能表现,包括幅频特性和相频特性。
03
正弦交流电路的元件
电阻器

电工基础_第4章正弦交流电路.ppt

电工基础_第4章正弦交流电路.ppt

4.2.1复数 . . 复数
A = re jϕ 复数的极坐标形式 : A = r∠ϕ
复数的指数形式 : 实部相等、虚部大小相等而异号的两个复数叫做共轭复数 共轭复数。用A*表示A的共 共轭复数 轭复数,则有 A=a+jb A*=a-jb 例4.5 写出下列复数的直角坐标形式。
(1)5∠48°
1 (2) ∠90°
图4.6 矢量和与矢量差
4.2.2 复 数 的 运 算
2.复数的乘除 .
两个复数进行乘除运算时,可将其化为指数式或极坐标式来进行。
如: A1=a1+jb1= r1∠ϕ1 A2=a2+jb2 =r2 ∠ϕ 2
A1 r1∠ϕ1 r1 = = ∠(ϕ1 − ϕ 2 ) A2 r2 ∠ϕ 2 r2
如将复数 A1 = re jϕ 乘以另一个复数 e jα ,则得
4.1.2正弦交流电的基本特征和三要素 . . 正弦交流电的基本特征和三要素
例4.4 已知某正弦电压在 t = 0时 为110 2 V,初相角为 30°,求其 有效值。 解:此正弦电压表达式为
u = U m sin(ωt + 30°)

u (0) = U m sin 30°
图4.4 正弦量的同相与反相 u ( 0) 110 2 Um = = V = 220 2V sin 30° 0.5
图4.12 交流异步电动机的等效电路模型
4.4 电阻、电感、电容电路
案例4.3 在照明电路中使用的白 案例 炽灯为纯电阻性负载,日光灯属于 感性负载,家用风扇为单相交流电 动机,它的等效电路如图4.13所示。 图中U1、U2为工作绕组,V1、V2 为起动绕组,它们实际上是纯电阻 与纯电感相串联。由图中可知,风 扇是一种电阻、电感和电容混联的 负载。

第3章-正弦交流电路PPT课件

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第3章 正弦交流电路
➢正弦交流电路分析? ➢正弦交流电路功率? ➢谐振及互感电路? ➢三相电路分析?
长江大学
返回主目录
1
电路 与模拟
3、1
正弦交流电的基本概念
电子
正弦交流电的基本概念
函数式与波形 正弦交流电的三要素
uUmsi nt()
振幅、频率、初相—振—幅正即初弦最相波大,的值正角三弦频要波率素的简起称点频率
A A1 2(B1B2)1.6 59.17(1 030217)0 1.6 59.17(8.66j51.97j0.34)7
1.6 59.171.192.671.9665
6
电路 与模拟
正弦量的相量表示法
电子
由欧拉公式 ejcosjsin 则
复数称为相量
cosReej[] sinIme[j]
u U m sit n) (IU m m e j( t [ )] uIm Um [ejejt]
相量不等于正电弦路量中电压电流符号的约定:
相量分为两种表u示, i形—式—
瞬时值或 时间函数表达式
最大值相量U,m,即Im相—量—的模最取大最值大;值,
有最效大值值相与UU量有,,I,效 即I—值—相—的—量关相的系有量模效。取值有;效值。
U mUm U U
正弦量与相量U的m互化2U
9
电路 与模拟
1arc1 s6i2 narc1 2 s in 302a
rc1s.1 4in 4 arc0.s7i0 n 4 75 20
u 1(t)1s2i3 n1 t(3 40 ) u2(t)2s0i3 n1 t(4 4)5
2、 12 3 0 4 5 15
3、 u 1 ( 0 .0 ) 1 1 s2 3 in 0 1 .0 ( 4 3 1 ) 0 6 V

正弦交流电路PPT课件

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06
正弦交流电路的应用实例
变压器
变压器是利用电磁感应原理,将一个电压等级的交流电能转换成另一个电压等级的交流电能 的装置。
在电力系统中,变压器是不可或缺的重要设备,用于升压或降压输电线路中的电压,以满足 用电设备和发电机的需求。
变压器还广泛应用于工业、商业和居民用电领域,用于电压变换、电流匹配和相位变换等。
家用电器如电灯、电视、 空调等都使用正弦交流电, 使得电器能够正常工作。
正弦交流电路的基本元件
电阻器
在正弦交流电路中,电阻器用于 限制电流,消耗电能并产生热量。
电感器
电感器能够阻碍电流的变化,在正 弦交流电路中用于滤波、隔离和储 能。
电容器
电容器能够储存电荷,在正弦交流 电路中用于滤波、移相和隔直。
电力系统中的电压和电流都是正弦交流 的,因此需要掌握正弦交流电路的基本
原理和计算方法。
电力系统的稳定性、安全性和经济性等 方面都与正弦交流电路密切相关。
感谢观看
THANKS
通过阻抗三角形,可以方便地计算出 电压和电流的相位差以及功率因数。
它通过三个边分别表示阻抗、电阻和 电抗,以及电压和电流的有效值。
功率分析
功率分析是正弦交流电路分析的 重要内容之一,主要关注电路中
的能量传输和消耗。
平均功率表示电路中能量传输的 平均效果,是衡量电路性能的重
要指标。
无功功率和视在功率也是正弦交 流电路中重要的功率形式,它们 分别表示了电路中的储能和容量。
电机控制
正弦交流电路在电机控制中发挥着重要作用,如交流电动机的控制。
通过改变输入到交流电动机的电压或频率,可以实现电机的启动、调速 和制动等功能。
交流电机控制技术广泛应用于工业自动化、交通运输、家用电器等领域。

正弦交流电的概念PPT课件

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为220V。
提示:在选择电器的耐压时,必须考虑电路中电压的最大值;选择最大允许电流时,
同样也是考虑电路中出现的最大电流。例如:耐压为220V的电容,不能接到电压有效值为
220V的交流电路上,因为电压的有效值为220V,对应最大值为311V,会使电容器因击穿而
损坏。
知识点精讲
如图所示,已知一电容元件的电容量为50μF,在它两端加上一个工频正弦电压,当ωt由-30°变化到零时
是赫[兹],符号为Hz。常用单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz),换算关系如下:
1 = 103
1 = 106
1

周期与频率的关系:互为倒数关系,即 = 。
注意:我国发电厂发出的交流电都是50Hz,习惯上称为“工频”。(美国、日本采用的市电频率
均为60Hz,110V)
周期与频率都是反映交流电变化快慢的物理量。周期越短、频率越高,交流电变化越快。

6
A.u=10sin(100πt+ )V

6

6
B.u=10sin(100πt- )V

6
C.u=52sin(100πt+ )V D.u=52sin(100π- )V
【解析】波形零点在坐标原点左边(不超过π),初相位为正角。
知识点精讲
一个电热器接在220V直流电路上,发热功率为1kW,若把它接在交流电路中,要使其发热功率
在实际应用中,规定用绝对值小于π的角度(弧度值)表示相位差。以图5-1-2所示为例:
注意:如果已知正弦交流电的振幅、频率(或者周期、角频率)和初相(三者缺一不可),就可
以用解析式或波形图将该正弦交流电唯一确定下来。因此,振幅、频率(或周期、角频率)、初相叫
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