单相正弦交流电概念说课课件
单相正弦交流电路的基本知识课件【新版】
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单相正弦交流电路的基本知识本章的学习重点:● 正弦交流电路的基本概念;● 正弦量有效值的概念和定义,有效值与最大值之间的数量关系;● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。
3.1 正弦交流电路的基本概念1、学习指导(1)正弦量的三要素正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值,正弦量的瞬时值表示形式一般为解析式或波形图。
正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点,也称为振幅。
正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力,因此引入有效值的概念:与一个交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。
正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系,即I I 2m 。
周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间;频率指正弦量一秒钟内所变化的周数;角频率则指正弦量一秒钟经历的弧度数,周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题:正弦量随时间变化的快慢程度。
相位是正弦量随时间变化的电角度,是时间的函数;初相则是对应t=0时刻的相位,初相确定了正弦计时始的位置。
正弦量的最大值(或有效值)称为它的第一要素,第一要素反映了正弦量的作功能力;角频率(或频率、周期)为正弦量的第二要素,第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度;初相是正弦量的第三要素,瞎经确定了正弦量计时始的位置。
一个正弦量,只要明确了它的三要素,则这个正弦量就是唯一地、确定的。
因此,表达一个正弦量时,也只须表达出其三要素即可。
解析式和波形图都能很好地表达正弦量的三要素,因此它们是正弦量的表示方法。
(2)相位差相位差指的是两个同频率正弦量之间的相位之差,由于同频率正弦量之间的相位之差实际上就等于它们的初相之差,因此相位差就是两个同频率正弦量的初相之差。
注意:不同频率的正弦量之间是没有相位差的概念而言的。
相位差的概念中牵扯到超前、滞后、同相、反相、正交等术语,要求能够正确理解,要注意超前、滞后的概念中相位差不得超过±180°;同相即两个同频率的正弦量初相相同;反相表示两个同频率正弦量相位相差180°,注意180°在解析式中相当于等号后面的负号;正交表示两个同频率正弦量之间的相位差是90°。
第二章单相正弦交流电路资料PPT课件
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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:
正弦交流电的基本概念精PPT课件
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液体分离等);感应(电场作用)等。
危害:不断积累会形成对地或两种带异性电荷体之 间的高电压,有时可达数万伏;静电放电时产生 的火花会造成火灾和爆炸。
防护:①限制静电产生(降低液体、气体和粉尘的 流速;易燃易爆处不用皮带轮传动等);②防止 静电积累(保证静电入地或与异性电荷中和的通 路----增加空气湿度;易生静电的设备、管道用金 属等导电良好的材料并可靠接地;添加抗静电剂; 使用静电中和器等);③控制危险的环境(在易 燃易爆的环境中尽量减少易燃易爆物的形成,加 强通风等)。
四、推广和应用新技术, 降低产品电耗 采用远红外加热技术,可使被加热物体所吸收的 能量大大增加,升温快,节电效果好。远红外加热技 术和硅酸铝耐火纤维材料配合使用,节电效果更佳。 硅整流器或晶闸管整流装置代替其他整流设备, 可提高效率。以前直流电源大多是采用汞弧整流器或 交流电动机拖动直流发电机发电,整流效率低。 用节能型照明灯,加强用电管理、节电宣传等。
1、发电厂、电力网、电力用户、电力系统运行特点 2、电击、电伤,单相触电、两相触电,跨步电压触 电,接触电压触电 3、安全用电的意义、措施 4、漏电保护 5、节约用电 6、静电防护 7、电器防火和防爆
三、保护接地和保护接零 电气设备使用时,若设备绝缘损坏或击穿而造 成外壳带电,造成接触电压触电。
1) 保护接地的概念 ①工作接地是指电气设备(如变压器中性点) 为保证其正常工作而进行的接地;②保护接地是 指为保证人身安全,防止人体接触设备外露部分 而触电的一种接地形式。在中性点不接地系统中, 设备外露部分(金属外壳或金属构架)必须与大 地进行可靠电气连接,即保护接地。
单相正弦交流电路ppt课件
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arctan OY arctan I1m sin 01 I 2m sin 02
OX
I1m cos 01 I 2 m cos 02
最后根据实际求出的Im和φ值,写出合成电流的瞬式表达 式。
用矢量法求合矢量
21
例:
22
纯电阻电路
应用案例——电炉电路
当开关置于低档时,500W电热丝接入电路; 当开关置于中档时,1000W电热丝接入电路; 当开关置于高档时,500W和1000W电热丝同时并联接
入电路,此时功率最大。 23
纯电容电路
1.电压和电流的关系
在纯电容电路中,电流与电压成正比
20
2.计算法 计算法的原理和作图法相同,它是根据合矢量在y轴的投
影等于和在y 轴的投影之和、在x轴的投影等于和在x轴的 投影之和的特点,用几何的方法进行计算的。参照图所示, 可以写出合成电流的最大值 Im和初相角φ的计算公式,即
I m OX 2 OY 2 (OX1 OX 2 )2 (0Y1 0Y2 )2
15
例1 : 例2 :
16
5-4 交流电的矢量表示及同频正弦量的加减运算
5.4.1 正弦交流电的旋转矢量表示法
如下图所示,图的左边为正弦交流电用旋转矢量表示。
在作直为角旋坐转标矢系量中,,它取的正起弦始量位的置最与大x轴值正Im方(向也的可夹以角用为有正效弦值) 交并流以电逆的时初针相方角向绕φ0 坐,标旋原转点角旋速转度。为在正任弦意交时流刻电,的旋角转频矢率量ω, 在y轴的投影,就等于该时刻正弦交流电的瞬时值,与O x 轴的夹角,就等于正弦交流电相位ωt+φ0。 下图的右边为这个正弦交流电的波形图,可见旋转矢量和
第三章单相正弦交流电路【PPT课件】PPT课件
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HOME
R-L-C串联交流电路中的复数形式欧姆定律
I
U IZ
Z R j(L 1 ) C
Z:复数阻抗
实部为阻 虚部为抗
R U R
U jL U L
1
jC
U C
感抗 容抗
HOME
3.4.1 阻抗三角形
I
Z R jபைடு நூலகம் 1
C
Z 是一个复数,但并不是正弦交流
U
量,上面不能加点。
R U R
j
L
1
C
IZ
Z
R
j(L
1
C
)
Z
Z
R2
(L
1
C
)
2
tg 1
L
1
C
U
I
R
Z
>0 ,u领先i =0 ,u与i同相 <0 ,u落后i
HOME
tg 1
L
1
C
R
时L ,1C 表示u 0领先 i --电路呈感性
时L,
1 C
表示u0落后 i
--电路呈容性
当L 1C时, 0表示 u 、i同相 --电路呈电阻性
第三章单相正弦交 流电路【PPT课件】
3.4 电阻、电感、电容串联的电路
相量模型
I
jLR U R
U
1
jC
U L
U C
相量方程式:
U U R U L UC
设 I I0 (参考相量)
U R IR
则 U L I jL
U C
I
1
jC
HOME
U IR I jL I 1 jC
I
R
《单相正弦交流电路 》课件
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$number {01}
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。
单向正弦交流电路基本知识PPT课件
![单向正弦交流电路基本知识PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/0e1b59f6866fb84ae55c8d55.png)
3.1 正弦交流电路的基本概念
前面两章所接触到的电压和电流均为稳恒直流 电,其大小和方向均不随时间变化,称为稳恒直流 电,简称直流电。直流电的波形图如下图所示:
u、i
t 0
电子通讯技术中通常接触到电压和电流,通常 其大小随时间变化,方向不随时间变化,称为脉动 直流电,如图所示。
电压或电流的大小和方向均随时间变化时,称 为交流电,最常见的交流电是随时间按正弦规律变 化正弦电压和正弦电流。表达式为:
3.1 正弦 交流电路的 基本概念
3.2 正弦量 的有效值
3.3 交流 电路中的
本章学习目的及要求
正弦交流电路的基本理论和基本分析 方法是学习电路分析的重要内容之一,应 很好掌握。通过本章的学习,要求理解正 弦交流电的基本概念;熟悉正弦交流电的 表示方法;深刻理解相量的概念,牢固掌 握单一参数及非单一参数的一般正弦交流 电路的分析与计算方法。
u U m sin(t u )
i Im sin(t i )
u、i
t 0
3.1.1 正弦量的三要素
1. 正弦交流电的周期、频率和角频率
周期T: 正弦量完整变化一周所需要的时间。
频率f: 正弦量在单位时间内变化的周数。
周期与频率的关系:
1
f
T
角频率ω: 正弦量单位时间内变化的弧度数。
角频率与周期及频率的关系:
件上电压与电流的比值,但它与电阻有所不同,电
阻反映了元件上耗能的电特性,而感抗则是表征了
电感元件对正弦交流电流的阻碍作用,这种阻碍作
用不消耗电能,只能推迟正弦交流电流通过电感元
件的时间。
XL与频率成正比;与电感量L成正比
感抗与哪些
因素有关?
直流情 况下感 抗为多
8-单相正弦交流电路PPT模板
![8-单相正弦交流电路PPT模板](https://img.taocdn.com/s3/m/1c8916510a4c2e3f5727a5e9856a561252d321af.png)
RLC串
并联电
路比较
单相正
弦交流
电路
由于电容元件上的电压uC比电流滞后90°,那么电容元
件的电压方程为:
m
C =
sin − 900 = Cm sin − 900
RLC串
联电路
单相正
弦交流
电路
项目相关知识
电工基础
第3 页
根据KVL定律可列出:
= R + L + c
因此可设电源电压为:
= R + L + c = m sin +
XL>XC,UL>UC,>0
XL < XC,UL<UC,<0
XL = XC,UL=UC,=0
+ L − c
1
1 + 1 − 1
C L
2
电压或
电流关
系
R2
1
=
2
=
2
2 + L − c
2
XL<XC,IL>IC,<0
XL>XC,IL<IC,>0
XL=XC,IL=IC,=0
后"Y",此时电路呈感性。
当"BC>BL" ("XL<XC")时,"B>0 ","IC>IL","Y>0",即 ሶ比 ሶ超
前"Y",此时电路呈容性。
当"BC=BL" ("XL=XC")时,"B=0 ","IC=IL","Y"="0",即 ሶ与 ሶ
交流电的基础知识PPT课件
![交流电的基础知识PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a3aed8339b6648d7c1c746d0.png)
最大值 Um = 2 220V = 311V
该用电器最高耐压低于电源电压的最大值,所
以不能用。
正弦波 特征量之二
-- 角频率
角频率ω :单位时间内 交流电所经历的电角度 (反映交流电变化快慢 的物理量)。
i
t
T
i Im sin t
描述变化周期的几种方法
1. 周期 T: 变化一周所需的时间 单位:秒,毫秒..
载。
I
a
在感性设备两端并联
适当电容。
I1
IC
当用电气设备是感性负载时,
R
用一个适当的电容与之并联,
电 动
-jXC
就能够提高电气设备的功率
U
机
jXL
因数,从而提高整个电网的
功率因数。
让无功电流在电容和电感之间进行环流。
1. 有功功率和功率因数
有功功率是电路中负载实际消耗的功率: P=UIcosφ
有功功率P的单位是瓦特【W】。 上式表明,有功功率等于电路端电压有效值 U和流过负载的电流有效值I的乘积,再乘以 cosφ 。
式中cosφ 称为功率因数。其值取决于电路
中用电器的性质。
2. 无功功 率
无功功率Q的 单位是:
2. 频率 f: 每秒变化的次数 单位:赫兹,千赫兹 ... 3. 角频率 ω : 每秒变化的弧度 单位:弧度/秒
f 1 T
2 2 f
T
1. 周期(T):
正弦交流电从零→最大 →零→负最大→零;这 样循环变化一周所需的 时间叫周期.
周期表明交流电变化 的快慢, 我国交流电的
周期为: T = 0.02秒
位一般是指两个同频率波形,过零点的时间差。
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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。
交流电与直流电的根本区别:交流电的方向随着时间的变化而变化。 正弦交流电:电压的大小和方向按正弦规律变化。
相位差:两个同频率交流电的相位之差称为相位差。
2、利用多媒体手段从正弦交流电的产生引出正弦交流电的三要素
第一部分
教学内容
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。这一节的教学内容为:什么是 交流电、交流电的产生、正弦交流电的三要素;周期(频率、 角频率);最大值(有效值、平均值);初相位。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。重点是 正弦交流电的三要素。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。难点是周期、频率、角频率三者之间的 关系,最大值、有效值、平均值三者之间的关系,初相位、 相位差之间的关系。
第三部分
目标设计
1.了解什么是交流电及交流电的产生; 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
PART 04
流电的产生,让学 生有直观的感觉,引导学生思考,把知识生动形象 的展现在学生面前。
(1)周期:交流电每重复变化一次所需的时间称为周期, 用符号T表示,单位是S. 频率:交流电在1S内重复变化的次数称为频率,用符号f表示,单位是Hz。 角频率:交流电每秒内变化的电角度称为角频率,用符号w表示,单位是rad/s。 三者之间的关系:T=1/f f=1/T w=2π/T=2πf
(2)最大值:正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值称为正弦交流电的最大值(又叫峰值、 幅值)用大写字母Em、Um、Im表示。 有效值:使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上,如果在相同的时间内产生的热量相等,就把 这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。用大写字母E、U、I表示。 之间关系:有效值=-1//2*最大值
2.采用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。
3.采用练习法,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。
4.采用多媒体电教手段,增大教学容量,促进学生 对知识的理解和巩固,从而大大提高教学效率和教 学质量。
五
PART 05
第五部分
活动设计