5电工基础第五章教案

u = 311sin(314t 45) V，i = 4sin(314t 90)分别画出相应波形图。[略]
旋转矢量表示方法：结合图4-11投影或教材配套多媒体光盘“旋转矢量”演示。
说明：[1]矢量长度正比于最大值；[2]矢量初始夹角为正弦量的初相；[3]矢量以角速度沿
[4]旋转矢量在纵轴上的投影即为相应时刻的瞬时值。
)。
．相位定义：任意一个正弦量y = Asin(t
)的中的(t 0) 称为相位。
．初相位：相位中的
，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。
相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。
P204填空第1、2题。
5－1、正弦交流电的基本概念
、加深理解正弦交流电的相位和相位差；
= 45，所以它的相量为I=I/i
/45 A
把下列正弦相量用三角函数的瞬时值表达式表示，设角频率均为：
U120/37 V ； (2) I5/60 A
: u =
120sin( t 37) V，
sin( t + 60) A
已知 i
=23sin( t 30) A，i2 = 24sin( t 60) A。
5－1、正弦交流电的基本概念
、加深理解正弦交流电的三要素；
、认识正弦交流电的相位和相位差。
1、理解正弦交流电的相位和相位差；
、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。
两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。
讲授法
一课时授完。
具：黑板、多媒体课件等。
、复习提问：[1] 正弦交流电是怎样产生的？ [2] 正弦交流电的周期、频率和角频
2可得
12T 1002s = 0.02s, T2=T1=0.02s
由
f1可得
11Tf501s
21Tf501s
波形图由同学们自己画出，并与图5-5对比。
．回顾正弦交流电是怎样产生的。
说说什么是正弦交流电的周期、频率和角频率，它们之间的关系又是怎样的。
课本P206选择题第1、2题.
、教学后记：
、复习提问：[1]正弦交流电的三要素及判定方法；
相位差的定义及相关物理意义。
--正弦交流电的表示方法
、讲授新课：
E
sin(t e)
U
sin(t u)
= I
sin(t i)
将其在建立的直角坐标系中直观画出随时间变
0的正弦函数a(t) = A
sint 的波形为参照,根据所需表示的正弦交
P
最大值Im = 2 A 有效值I = 2 0.707 = 1.414 A，
= 100 rad/s f =/ 2 = 50hz T =1/f=0.02s
=30
(又叫做平均功率)为P = I2R = 20 W，
（3）教材例题2解析。
．正弦交流电相位的意义：发电机t时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t
sin()sin(
mtIt
URui
UImm
因此把等式两边同时除
，即得到有效值关系，即
U
UI 或
．动手：实际探究电压、电流间相位关系。
已知u = 311sin(314t 30) V，I = 5sin(314t 60) A，则u与i的相位差是多少？
= (30) ( 60) = 90
u比i滞后90，或i比u超前90。
正弦交流电流 i = 2sin(100t 30) A，如果交流电流i通过R = 10 的电阻时，电流的
小结：旋转矢量能体现正弦交流电的三要素，又能反映正弦量的瞬时值，是一种间接完整表
正弦量的矢量图表示方法：
e = E
sin(t e)
=E m
=初相位
1按逆时针方向旋
1.表示正弦量的的矢量称为相量；
表示是大写电压、电流字母上加黑点；
分最大值相量、有效值相量；
把同频率的几个正弦量，在同一坐标系中用相量表示的图。
、理解正弦交流电的有效值。
1、理解正弦交流电的有效值；
、掌握正弦交流电的有效值与最大值的相互关系。
理解正弦交流电的有效值。
讲授法
一课时授完。
具：黑板、多媒体课件等。
、复习提问：[1] 正弦交流电的瞬时值与哪些因素有关？ [2] 正弦交流电的相位及
我们把交流电与直流电等效的数值称为交流电的什么呢？这一工我们就来共同
周期
完成一个周期性变化所需用的时间，或重复出现的时间叫做周期，用 T表示，单位S。
频率
F，单位H
。
: 符号f表示,单位赫兹、千赫兹、兆赫兹
50H
，习惯上称为工频，即每秒钏做50 个周期性变化，
1/50秒，即周期是1/50秒。
T1
角频率：
e
=Blvsin(t 0)
rad/s
2T P204填空3、4来自。 、教学后记： 正弦交流电
5－2、旋转矢量
、熟悉正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法；
、理解正弦交流的旋转矢量的表示方法；
正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法
波形图的表示方法，旋转矢量的表示方法
讲授法
两课时授完。
具：黑板、多媒体课件等。
T=0.02S
2 = 2πf
1：已知：正弦交流电流i
=102sin(100πt)A , i2=20sin(100πt + 2π/3)A ，分别求出
1）振幅；（2）周期；(3)频率；（4）画出它们的波形图。
1）从i
=102sin(100πt)A可知
= 102A
= 100πrad/s
由
．初相位：相位中的
，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。
相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。
，第二个正弦量的初相为 02，则这两个正弦量的相位差为 12 =
02
12 180或
当
> 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) 12；
运算过程中同频率，即频率不变原则。
u
(t) = 311sin(100πt 60O)V，u2(t) = 141sin(100πt - 60O)V,试用相量法求两
u
反相的正弦量的相量，求该相量与u1相量之和。
两正弦电流i
(t) = 14.14sin(10πt 30O)A，i2(t) = 42.42sin(10πt - 60O)A,试用相量法
i
+i2及差i1-i2。
u = 311sin(314t 30) V，电流i = 4.24sin(314t 45) A用有效值相量表示。
(1) 正弦电压u的有效值为U = 0.7071 311 = 220 V，初相
= 30，所以它的相量为UU/u
/30 V
(2) 正弦电流i的有效值为I = 0.7071 4.24 = 3 A，初相
=Blvsin(t 0), ecd=Blvsin(t 0),
+ecd = 2 Blvsin(t 0) = Em sin(t 0)
结论：发电机产生的电动势按正弦规律变化，可以向外电路输送正弦交流电。
注意：实际电动机的构造比较复杂，线圈的匝数很多，而且嵌在硅钢片制成的铁心上，叫
[1]电流大小及方向均有规律地改变；[2]为周期性变化的电流
有效值定义：
相同时间内让一直流电和交流电通过同一段电阻，若产生的热量相同，则把该直流电大
有效值与最大值间关系：
i的有效值I等于其振幅(最大值)I
的0.707倍，即
m707.0
III
m707.0
UUU
m707.0
EEE
4.通常所说的交流电的电流、电压 、电动势的值，不作特殊说明都是指有效值，如市电电压
表达式e
=Emsin(t 0)，分析正弦交流电的电动势（电流）的瞬时变化规律：
E
和sin（t 0）共同决定。（t 0）表示的是什么呢？
、讲授新课：
．相位的意义：t时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t
)。
．相位定义：任意一个正弦量y = Asin(t
)的中的(t 0) 称为相位。
当
< 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| 12|；
当
= 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，投影图7-1(a)所示；
当
= 或 180时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，投影图7-1(b)所示；
当
12或 90时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。
1. 纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系；
纯电阻元件的正弦交流电路的功率。
纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系；
讲授法
一课时授完。
具：黑板、多媒体课件等。
、导入新课：请列举我们家中电阻性质的负载，你知道这种性质的电器工作时电路中的电流与
、讲授新课：
纯电阻电路？只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路，如含有白炽灯、电炉、电
。
、讲授新课：
．有效值由来：在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征
热效应)。
i(t)在一个周期T时间内，使一电阻R消耗的电能为Q
，另有一相应的直流电流
在时间T内也使该电阻R消耗相同的电能，即Q
= I2RT。
(i与I)是等效的，则该直流电流I的数值可以
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。
三课时授完。