影像电子学基础第二讲
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 有效值：在工程应用和电路分析中常用相应的物 理量有效值来表示。 有效值是从交流电流的热效应来规定的。
有
热效应相当
效
值
T i2R dt I2RT
概0
念
交流 直流
有效值
电量必须大写 如：U、I
则有
I 1 T i2dt T0
4. 最大值与有效值的关系 I
Im
i Im sin t
2
u U m sin t U U m 2
t
电流：i(t)=Imsin(wt+φi)
T
正弦电压、电 流的瞬时值
正弦电压、电 流的最大值
正弦的相位， w为角频率， φ为初相角
第一节 正弦交流电的基本概念
一、周期、频率与角频率 二、瞬时值、最大值与有效值 三、相位、初相角与相位差
i
一、周期、频率 与角频率
t
T
1. 周期 T：波形再次出现所需要的最短时间称为
* 有线通讯频率：300 - 5000 Hz
* 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz
二、瞬时值、最大值与有效值
1. 瞬时值：正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用 小写符号表示，如瞬时电压u(t)、瞬时电流i(t)
i Im sin tu U m si n t
2. 最大值：瞬时值中的最大值称为最值或振幅，用 带下标m的大写符号表示，Um、Im。
Im siω n t2Isiω n t
① 频率相同 ②大小关系：I
U
R
③相位关系 ： u、i 相位相同
相位差：ui 0
2. 功率关系
(1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积
i 2Isinωt
ui
iu
u 2Usinωt
小写
O
ωt
pui
U m Im si2ω nt
pp
1 2U m Im (1 co2ω st) O
QUII2XCU XC L
XC1C21 C
第四节 三相交流电路
1. 三相电动势的产生
工作原理：动磁生电
(首端) A B C + ++
e–A e–B e–C
Im 2I Um 2U
i2 Isi n t u2 U si n t
问题与讨论
若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于
220V 的线路上?
~ 220V
电器 最高耐压 =300V
有效值 U = 220V
电源电压
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。
正弦量的表示方法有以下几种：
i
波形图表示
t
三角函数式表示 i si 1 n0 t 3 00 0
必须 小写
相量表示法
jy b
0 ax
第二节 单一元件交流电路
电阻元件的交流电路
i
1. 电压与电流的关系
根据欧姆定律: uiR
设 uU m siω n t
+
u
R
_
iuU m siω n t2 U siω n t RR R
～，用T 表示。（波形变化一周所需的时间） 单
位：秒(s),毫秒(ms)
2.频率 f： 每秒变化的次数，用f表示。
f 1
单位：赫兹(Hz)、千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz)
T
3.角频率 ω：每秒变化的弧度。单位：弧度/
秒(rad/s) 描述正弦量变化快慢的物理量
22 f
T
小常识
* 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz
正弦交流电路简介
第一节 正弦交流电的基本概念 第二节 单一元件交流电路 第三节 RLC串并联交流电路及其谐振 第四节 三相交流电路 第五节 安全用电常识
电压电流的大小和方 向都不随时间改变
（第一章）
大小和方向随时间作周期性变化的电流
生产和日常生活中所用的交流电，一般都是正弦交流电。
如果电流或电压每经过一定时间 （T ）就重复变化一次，
ωt
结论: p0（耗能元件）,且随时间变化。
电感元件的交流电路
1、电压与电流的关系
设基：本i关系2式I：suinω teLLd dti
i
+
-
u L eL
uLd(Imsinωt) dt
-
+
2Iω L si(ω nt90 )
2U si(n ω t90 )
X LL2fL
① 频率相同 ②电压超前电流90 ③通直流，阻交流
则此种电流 、电压称为周期性交流电流或电压。如正弦波
、方波、三角波、锯齿波 等。记做： u(t) = u(t + T )
u
u
t
t
T T
如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦
规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是
正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流
电交流电的一种。
U（i）
电压：u(t)=Umsin(wt+φv)
三、相位、初相角与相位差
i(t)2 Isi t n
（t i）：正弦波的相位角或相位。
i
：
t
=
0
时的相位，称为初相位或初相角。
i
t
i 说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点，
常用于描述多个正弦波相互间的关系。
两个同频率正弦量间的相位差( 初相差)
i1 i2
t
1
2
i1Im1si nt1
i2Im2si nt2
t 1 t 2 1 2
两种正弦信号的相位关系
同
相 位
2
1
相
i2
位
领
先 1 2
i2
1 2
i1
t
i1 120
t
i i 领先于
1
2
相 位
i1
落
后 2 1
i2
120 t i i1 落后于 2
i Im sin t u U m si n t
交流电的三要素 角频率、最大值和初相位
四、正弦量的相量表示
QUII2XLU XL L
电容元件的交流电路
1、电流与电压的关系
基本关系式： i C du
设：u 2Usiω nt dt
i
+
u
C
_
则：iC d u2Uω C co ω ts电流与电压
d t
的变化率成
2U ω C siω n t (9)0正比。
① 频率相同
②电流超前电压90 ③通交流，阻直流 相位差 通高频，阻低频
通低频，阻高频
2、电感电路的功率
（1）瞬时功率：
P u U m i I m s i ω n 2 s i tn t U m 2 I m s i2 n t U s i2 n tI
（2）有功功率：
P 1T p d 1T tp U s i2 n Itd 0 t
T0
T0
（3）无功功率：
2、电容电路的功率
（1）瞬时功率：
P u U m i I m s in t s i ω n 2 t U m 2 I m s i2 n t U s i2 n t I
（2）有功功率：
P 1T p d 1T tp U s i2 n Itd 0 t
T0
T0
（3）无功功率：
有
热效应相当
效
值
T i2R dt I2RT
概0
念
交流 直流
有效值
电量必须大写 如：U、I
则有
I 1 T i2dt T0
4. 最大值与有效值的关系 I
Im
i Im sin t
2
u U m sin t U U m 2
t
电流：i(t)=Imsin(wt+φi)
T
正弦电压、电 流的瞬时值
正弦电压、电 流的最大值
正弦的相位， w为角频率， φ为初相角
第一节 正弦交流电的基本概念
一、周期、频率与角频率 二、瞬时值、最大值与有效值 三、相位、初相角与相位差
i
一、周期、频率 与角频率
t
T
1. 周期 T：波形再次出现所需要的最短时间称为
* 有线通讯频率：300 - 5000 Hz
* 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz
二、瞬时值、最大值与有效值
1. 瞬时值：正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用 小写符号表示，如瞬时电压u(t)、瞬时电流i(t)
i Im sin tu U m si n t
2. 最大值：瞬时值中的最大值称为最值或振幅，用 带下标m的大写符号表示，Um、Im。
Im siω n t2Isiω n t
① 频率相同 ②大小关系：I
U
R
③相位关系 ： u、i 相位相同
相位差：ui 0
2. 功率关系
(1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积
i 2Isinωt
ui
iu
u 2Usinωt
小写
O
ωt
pui
U m Im si2ω nt
pp
1 2U m Im (1 co2ω st) O
QUII2XCU XC L
XC1C21 C
第四节 三相交流电路
1. 三相电动势的产生
工作原理：动磁生电
(首端) A B C + ++
e–A e–B e–C
Im 2I Um 2U
i2 Isi n t u2 U si n t
问题与讨论
若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于
220V 的线路上?
~ 220V
电器 最高耐压 =300V
有效值 U = 220V
电源电压
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。
正弦量的表示方法有以下几种：
i
波形图表示
t
三角函数式表示 i si 1 n0 t 3 00 0
必须 小写
相量表示法
jy b
0 ax
第二节 单一元件交流电路
电阻元件的交流电路
i
1. 电压与电流的关系
根据欧姆定律: uiR
设 uU m siω n t
+
u
R
_
iuU m siω n t2 U siω n t RR R
～，用T 表示。（波形变化一周所需的时间） 单
位：秒(s),毫秒(ms)
2.频率 f： 每秒变化的次数，用f表示。
f 1
单位：赫兹(Hz)、千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz)
T
3.角频率 ω：每秒变化的弧度。单位：弧度/
秒(rad/s) 描述正弦量变化快慢的物理量
22 f
T
小常识
* 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz
正弦交流电路简介
第一节 正弦交流电的基本概念 第二节 单一元件交流电路 第三节 RLC串并联交流电路及其谐振 第四节 三相交流电路 第五节 安全用电常识
电压电流的大小和方 向都不随时间改变
（第一章）
大小和方向随时间作周期性变化的电流
生产和日常生活中所用的交流电，一般都是正弦交流电。
如果电流或电压每经过一定时间 （T ）就重复变化一次，
ωt
结论: p0（耗能元件）,且随时间变化。
电感元件的交流电路
1、电压与电流的关系
设基：本i关系2式I：suinω teLLd dti
i
+
-
u L eL
uLd(Imsinωt) dt
-
+
2Iω L si(ω nt90 )
2U si(n ω t90 )
X LL2fL
① 频率相同 ②电压超前电流90 ③通直流，阻交流
则此种电流 、电压称为周期性交流电流或电压。如正弦波
、方波、三角波、锯齿波 等。记做： u(t) = u(t + T )
u
u
t
t
T T
如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦
规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是
正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流
电交流电的一种。
U（i）
电压：u(t)=Umsin(wt+φv)
三、相位、初相角与相位差
i(t)2 Isi t n
（t i）：正弦波的相位角或相位。
i
：
t
=
0
时的相位，称为初相位或初相角。
i
t
i 说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点，
常用于描述多个正弦波相互间的关系。
两个同频率正弦量间的相位差( 初相差)
i1 i2
t
1
2
i1Im1si nt1
i2Im2si nt2
t 1 t 2 1 2
两种正弦信号的相位关系
同
相 位
2
1
相
i2
位
领
先 1 2
i2
1 2
i1
t
i1 120
t
i i 领先于
1
2
相 位
i1
落
后 2 1
i2
120 t i i1 落后于 2
i Im sin t u U m si n t
交流电的三要素 角频率、最大值和初相位
四、正弦量的相量表示
QUII2XLU XL L
电容元件的交流电路
1、电流与电压的关系
基本关系式： i C du
设：u 2Usiω nt dt
i
+
u
C
_
则：iC d u2Uω C co ω ts电流与电压
d t
的变化率成
2U ω C siω n t (9)0正比。
① 频率相同
②电流超前电压90 ③通交流，阻直流 相位差 通高频，阻低频
通低频，阻高频
2、电感电路的功率
（1）瞬时功率：
P u U m i I m s i ω n 2 s i tn t U m 2 I m s i2 n t U s i2 n tI
（2）有功功率：
P 1T p d 1T tp U s i2 n Itd 0 t
T0
T0
（3）无功功率：
2、电容电路的功率
（1）瞬时功率：
P u U m i I m s in t s i ω n 2 t U m 2 I m s i2 n t U s i2 n t I
（2）有功功率：
P 1T p d 1T tp U s i2 n Itd 0 t
T0
T0
（3）无功功率：