[第3讲]-正弦交流电路PPT课件

（1）如图3.5（a）所示，示波器两个探头的接地端必须 同时接在B点，两个探针分别接于A点和C点。否则，如果 照图3.5（b）接线会造成镇流器短路，灯泡此时仍接在 220V电源上，这是因为两个接地端在示波器内部是连在 一起的。
（2）按照图3.5（a）接线后，因为u1与u2的参考方向取 的相反，其中的一个波形必须取反后才能在同样的参考 方向下进行比较。最后示波器上显示图3.4的波形。
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图3.8 交流电的有效值
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3.1.3 相位、初相、相位差
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图3.4 u1与u2的波形
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(a)正确测量法
(b)错误测量法
图3.5 观察双踪波形时的两探头位置
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4. 白炽灯调光电路并联电容
在白炽灯调光电路中电源输入两端并联电容 C=2F，耐压400V，重复步骤2及3，观测并联 电容C对测量结果的影响。
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3．在观察波形时，我们发现电压u1及u2存在一 定的相位差。相位在交流电路是一个十分重要 的物理量。当同一个电流流过不同类型的负载 时，负载上电压的相位不同。
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4．从表3-1中还可以看出，没有接入电容C时，
u1及u2之间的相位差接近于/2，也就是说，镇 流器（电感）上的电压超前白炽灯（电阻）上
电工基础
第一章 基础知识 第二章 直流电路 第三章 正弦交流电路 第四章 三相电路 第五章 磁路与变压器
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第3章 正弦交流电路
实例引入：日光灯电路 实训五：白炽灯调光实验 3.1 正弦交流电基本概念 3.2 正弦量的相量表示法 3.3 正弦交流电路中电压与电流的关系 3.4 白炽灯串电感调光电路的阻抗计算及功率
白炽灯亮度变暗，经过一段时间镇流器只微微 有点发热。因为白炽灯相当于一个纯电阻；镇 流器基本相当于一个纯电感，功耗很小，又能 够起到分压的作用。
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三、操作步骤
1．按图3.3装接白炽灯调光电路，使灯泡点亮。
2．测量环路电压（不并联电容）
用万用表交流电压挡分别测量市电U、镇流器 两端的电压U1及白炽灯两端电压U2，将结果填 入表3-1中。注意比较U、U1、U2在数值上的关 系。
因数 实训六：日光灯电路的阻抗计算
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实例引入：日光灯电路
正弦交流电得到广泛应用: 正弦交流电容易产生，并能用变压器改变电压，
便于输送和使用； 交流电机结构简单、工作可靠、经济性好
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图3.1 白炽灯电路
图3.2 日光灯电路
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四、分析思考
经过上述的实验，我们可以看到以下现象：
1．在步骤3中我们观察到的镇流器两端电压u1 及白炽灯两端电压u2的波形都是按正弦规律变 化的，称为正弦交流电。仔细观察波形，思考 正弦交流电的特征是什么？
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2．分析表3-1所记录的数据，我们发现了一个 令人费解的现象：电路的端电压不等于各分电 压之和，即UU1+U2，且U U1+U2。显然，直流 电路分析与计算电路的方法并不能完全照搬到 交流电路。之所以会出现上述现象，是因为电 路中出现了电感性与电容性负载 。那么在由电 阻、电感、电容组成的交流电路中，如何分析 电路特性和计算电路参数呢？
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实训五wenku.baidu.com白炽灯调光实验
一、实训目的
1.掌握白炽灯串联电感调光电路的组成及接线， 如图3.3所示。
2.了解正弦交流电路的组成特点。 3.体会交直流电路的区别。 4.掌握交流电路的测量方法。
图3.3 白炽灯串联电感调光电路
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二、原理说明
一个“220V，20W”的镇流器，将它与白炽灯 串联后接在市电上，会发生什么现象？
表3-1 调光电路的电压测量
不接入电容C 接入电容C
市电U（V）
镇流器电压U1（V） 灯 管 电 压 U2 （ V ）
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3．观察u1、u2的相位关系
用示波器的两个通道同时观察镇流器两端电压u1及灯 泡两端电压u2的波形。仔细调节示波器，屏幕上显示 图3.4的波形。测量时要注意：
的电压/2，这是一个十分重要的现象。我们还 发现，并联电容之后，出现了两个现象：一是
虽然U U1+U2，但U1和U2的值都比原来缩小了， U1与U2之和较接近于U了；二是u1及u2之间的相 位差也缩小了。这是提高电感性电路用电质量
常用的方法，问题的归结点仍旧是电感与电容
元件的特性不同。
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(c)脉冲电
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3.1.1 周期、频率、角频率
描述正弦量变化快慢的量有周期T（s）、频率f（Hz） 和角频率（rad/s）。
f=1/T
=2/T=2f
（a）用t表示 (b) t表示 图3.7 正弦交流电- 波形图
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3.1.2 瞬时值、最大值、有效值
描述正弦量“大小”的量有瞬时值(i、u、e)、 最大值(Im、Um、Em) 有效值(I、U、E)
由此可见，在分析交流电路时，必须了解 交流电路与直流电路的区别，掌握交流电路的 特点与应用，找出适用于交流电路分析与计算 的方法来。图3.3电路的定量计算请参见本章 3.4节。
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3.1 正弦交流电基本概念
正弦量的三要素指的就是频率、幅值和初相位。
(a)直流电
(b)交流电 图3.6 电流波形图
镇流器串联在电路中，它的作用是帮助灯管启动，灯 管正常发光时稳定电流；
启辉器并联在灯管两端，它是帮助灯管启动的。
日光灯发光原理简单叙述如下：开关闭合，电源接通。 此时灯管未发光，电压全加在启辉器上，启辉器动静 触片接触，使电路接通，灯管中灯丝有电流通过。此 时启辉器动静触片断开，整个电路电流突然中断，镇 流器此时产生很高的感应电动势，与电源电压串联后， 全部加在灯管两端。使灯管内汞气弧光放电，紫外线 激发荧光粉，发出近似日光的可见光。