电工基础(第五版)第五章劳动版
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电工基础(第五版)第五章劳动版
目标：介绍电工基础知识提高 学生的实践操作能力
内容：包括电工基础知识、实 践操作技能、安全操作规范等
特点：注重实践操作强调安全 操作规范提高学生的实践操作 能力
介绍电工基础第五版的主要内容 讲解电工基础第五版的主要知识点 分析电工基础第五版的难点和重点 提供电工基础第五版的练习题和答案 总结电工基础第五版的学习心得和经验 提供电工基础第五版的学习资源和参考资料
目的：PPT主要用于 制作演示文稿用于展 示、讲解、宣传等场 合方便观众理解和接 受信息
特点：PPT具有丰富 的模板和设计元素可 以制作出美观、生动 的演示文稿
应用：PPT广泛应用 于教育、商业、科研 等领域是现代办公和 学习中不可或缺的工 具
封面页：包括标题、作者、 日期等信息
目录页：列出所有章节和 子章节便于观众了解PPT 结构
,
01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 P P T 概 述 03 电 工 基 础 概 念 04 劳 动 版 P P T 的 主 要 内 容 05 P P T 的 演 示 技 巧 06 P P T 的 实 用 性 和 应 用 场 景
背景：PPT是 PowerPoint的简称 是一种演示文稿软件 由微软公司开发
电功率：单位时间内电 能的消耗量
电容：储存电荷的能力
电磁感应：电流产生磁 场磁场产生电流
基尔霍夫定律：电路中 电流和电压的关系
电流：电荷的定向移动 形成电流
电阻：阻碍电流流动的 能力
电能：电荷在电场中做 功的能力
欧姆定律：电流与电压 成正比与电阻成反比
电感：阻碍电流变化的 能力
主题：电工基础(第五版)第五 章劳动版
个人展示：用于个人展示展示个人能 力和成就
商业演示：用于产品推广展示公司实力 和品牌形象
电工基础(第五版)课件
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正弦交流电的定义
正弦交流电的产生
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压或电流信号。
发电机、变压器等设备可以产生正弦 交流电。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素，它们决定了正弦交流电的 特征。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电阻元件的正弦交流电路中，电 压和电流同相位，遵循欧姆定律。
也可以采用正弦波表示法，即用正弦 波的幅值、频率和相位差来表示三相 电源的特性。
三相负载
三相负载的分类
根据其性质，三相负载可以分为对称负载和不对称负载。对称负载是指三相负载的阻抗性质 和阻抗值都相同，而不对称负载则是指三相负载的阻抗性质或阻抗值不同。
根据其连接方式，三相负载可以分为星形连接和三角形连接。星形连接是指将三个负载的一 端连接在一起，而三个负载的另一端分别接入三相电源；三角形连接是指将三个负载依次连 接成一个闭合三角形，然后接入三相电源。
03
04
三相功率是指三相电源 或三相负载所消耗的功 率。根据三相交流电路 的特点，可以采用多种 方法计算三相功率，如 直接计算法、平均值法、 最大值法和有效值法等。
在计算三相功率时，需 要考虑到三相电源或三 相负载的性质和连接方 式，以及电路的工作状 态等因素。
三相功率的测量
05
三相功率的测量可以采 用多种方法，如功率表 法、功率因数表法和多 功能电参数测量仪等。 在选择测量方法时，应 根据实际情况选择合适 的测量仪器和方法，以 确保测量的准确性和可 靠性。
保护接零
将电气设备的金属外壳与零线连接， 当设备漏电时，电流通过零线流入变 压器中性点，从而避免人体接触带电体。
静电防护和电气防火防爆
电子通用课件《电工基础(第五版)》
05
实验与实践
电工实验
01
总结词
掌握基本电工技能
02
实验一
基本电路元件的识别与测量
03
04
实验二
基尔霍夫定律的验证
实验三
戴维南定理和诺顿定理的验证
电机控制实验
总结词
理解电机的工作原理和控制方法
实验五
直流电动机的控制
实验四
三相异步电动机的控制
实验六
步进电机的控制
电力系统，提高解决实际问 题的能力
三相交流电
三相交流电的定义
三相交流电是由三个幅值相等、 频率相同、相位差为120度的单相
交流电组成的电源系统。
三相交流电的特点
三相交流电具有对称性，可以减少 线路的损耗和电压降落，提高供电 效率。同时，三相交流电机具有更 高的效率和可靠性。
三相交流电的应用
三相交流电广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域，如电动机控制 、输电线路等。
03
交流电与电机
正弦交流电
正弦交流电的定义
正弦交流电的优点
正弦交流电是指电流随时间按正弦函 数规律变化的交变电流。
正弦交流电具有良好的功率传输和能 量转换性能，广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位。幅值表示交流电 的大小，频率表示交流电的稳定性， 相位表示交流电的时间起点。
电路分析：电压、 电流、功率和能量 等。
交流电路：正弦交 流电、三相交流电 等。
电工基础知识：电 荷与电场、电流与 磁场等。
电路元件与电路定 律：电阻、电容、 电感等。
电路的暂态分析： RC电路、RL电路等 。
课程要求
掌握基本概念和原理，能够进行 简单的分析和计算。
电工基础(第五版)第五章劳动版
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器 微调电感器
有磁心或铁心的电感器 有中心抽头的电感线圈
2.电感器的主要参数 (1)电感 (2)品质因数（ Q 值） 3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω )。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号 电视机显像管 的偏转电流
直流电和交流电波形
计算机中的 方波信号
右图所示为某信号发生器输出的信号 电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所 以称为正弦交流电。
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器 微调电感器
有磁心或铁心的电感器 有中心抽头的电感线圈
2.电感器的主要参数 (1)电感 (2)品质因数（ Q 值） 3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω )。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号 电视机显像管 的偏转电流
直流电和交流电波形
计算机中的 方波信号
右图所示为某信号发生器输出的信号 电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所 以称为正弦交流电。
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
《电工基础》(劳动第五版)——第五章
(1)周期 正弦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,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
精品课件
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
精品课件
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 单相交流电
T 表示,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
精品课件
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
精品课件
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 单相交流电
电工基础(第五版)
电感元件
电感元件的正弦交流电路 中，电压超前电流90度相 位，且电压与电流的比值 等于感抗。
电容元件
电容元件的正弦交流电路 中，电流超前电压90度相 位，且电压与电流的比值 等于容抗。
04 三相交流电路
三相电源及其连接方式
三相电源的星形连接
将三相绕组的末端连接在一起，作为中性点，各相绕组的始端引 出，作为三相电源的三根相线。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，对于电路中的任何节点或封闭面，流入的电流总等于流 出的电流。基尔霍夫电压定律则指出，对于电路中的任何闭合回路，沿回路绕行 一圈的电压降总和为零。
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析的重要定理，它指出在多个独立源 共同作用下，任一支路的响应等于各个独立源单独作用于该 支路产生的响应之和。
变压器正常工作时的电流值。
额定容量
变压器正常工作时的视在功率 。
运行特性
包括效率特性、外特性、调整率 和负载特性等，描述了变压器在
不同工作条件下的性能表现。
06 电动机及其控制
电动机的种类和结构
交流电动机
分为异步电动机和同步电动机， 结构简单，运行可靠，维护方 便。
伺服电动机
具有快速响应和高精度的特点， 常用于需要精确控制的位置和 速度控制系统。
如果三相负载的阻抗相等，则称为对 称负载；如果阻抗不等，则称为不对 称负载。
三相负载的三角形连接
三相负载的首尾顺次相连，形成闭合 三角形，各相负载的首端分别连接到 三根相线上。
三相电路的功率
有功功率
无功功率
电路中实际消耗的功率， 用于转换和利用电能。
电路中交换的功率，用 于维持磁场和电场。
视在功率
中职教育-《电工基础》课件：第五章第三节 单一参数的交流电路(电子工业出版社).ppt
iR uiRRuURRm sUinmst inIRmtsint
R
R
• 上式表明，在正弦电压的作用下，电阻 中通过的电流也是一个同频率的正弦交流 电流，且与加在电阻两端的电压同相位。
• 电阻元件上的电压、电流最大值，有效 值之间的数量关系为
I Rm
U Rm R
IR
UR R
2、电路的功率
• 在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的 电阻两端电压的瞬时值的乘积，称为电阻获取的 瞬时功率，用PR表示，即
• 理论和实验证明：电容器感抗的大小 与所加信号频率成反比，与电容器的电容 成反比。用公式表示为
Xc
1
C
1
2fC
• 电容对交流电的阻碍作用，可以简单 概括为通交流，阻直流；通高频，阻低频。 因此，电感也被称为高通元件。
2、电流与电压的关系
理论分析证明：电流比电压超前90º， 即电压比电流滞后90º。
• 在纯电容交流电路中，电流与电压成 正比，与容抗成反比，即
IC
UC XC
• 容抗只是电压与电流最大值或有效值 的比值，而不是电压与电流瞬时值的比值， 因为u和i的相位不同。
2、电路的功率 • 电容元件上的瞬时功率等于电压瞬时 值与电流瞬时值的乘积，即
•
• 可见，电感的瞬时功率是以2倍于电压（或电 流）的频率关系按正弦规率变化。
• 交流电第二、四个四分之一周期，电压与电流方 向非关联，瞬时功率为负值，说明电感又将磁场 能转换为电能回馈给电源。
• 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量 相等。也就是说纯电感电路不消耗能量，它是一 种储能元件。
• 通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源 之间转换能量的规模，称为无功功率，用QL表示， 单位名称是乏，符号为Var，其计算式为
电工基础(第五版)劳动版课件
电感
表示线圈产生磁场的能力 ，电感元件的电流与磁通 量成正比。
电路的基本定律
欧姆定律
表示电路中电压、电流和电阻之间的关系，即电压等于电流 乘以电阻。
基尔霍夫定律
表示电路中电压和电流之间的关系，即任意一个闭合回路的 电压的代数和为零。
直流电路
02
直流电路的分析方法
01
02
03
04
欧姆定律
描述了电流、电压和电阻之间 的关系，是分析直流电路的基
发电机、变压器等设备可以产生正弦 交流电。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素，它们决定了正弦交流电的 具体形态。
正弦交流电路的分析
阻抗的概念
阻抗是电路中电阻、电感和电容 对交流电的阻碍作用的总和，用 于分析正弦交流电路的电压和电
流关系。
相量法
相量法是一种用复数表示正弦交 流电的方法，通过相量图可以直
观地分析正弦交流电路。
功率分析
在正弦交流电路中，可以通过分 析阻抗和电压电流的关系来计算
功率。
三相交流电路
三相电源的组成
三相交流电源由三个相位 差为120度的单相交流电 源组成。
三相负载的分类
三相负载可以根据其阻抗 性质分为三相感性负载和 三相容性负载。
三相功率的计算
三相功率可以通过计算各 相功率之和或线电压线电 流功率之和来得到。
软磁材料制成。
磁导率
02
表示物质磁性的大小，用符号μ表示，其单位是亨利/米（H/m
）。
磁场强度
03
表示磁场的大小，用符号H表示，其单位是安培/米（A/m）。
变压器的工作原理
变压器利用电磁感应原理，将一种电压的交流电能转变为另一种电压的交流电能。
电工基础课件第五章教材
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U p Ul 380V
负载线、相电流为
Ip=
U p Z
380 40 90
2
2
3.86A
I t 3I p 6.68A
(2)三相电路为△－Y联接时，电源的线电压等于相电压
Ul U p 220V
负载的线电压
Ul Ul 220V
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由于负载对称，且为联接，所以负载的相电压为
即三相负载为三角形联接时，如果相电流对称则线电流也是对称的。 线电流的有效值是相电流有效值的 3 倍，即 I l = 3I p 。线电流在相位上滞后 相应的相电流30º 。它们的相量关系如图5.7(b)的相量图所示。
上一页
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5.1 三相电源与三相负载
例5.1 三相电源相电压为220V,三相负载中每相阻抗为(40＋j90) 线路阻抗不计。求：(１)电源为Y联接,负载分别为Y(带中线)和 △联接；(２)电源为△联接，负载分别联接为Y和△时负载的 相电流和线电流。 解：(1)三相电路为Y－Y联接带中线时，由于不计线路阻抗 Z l
对图5.8所示电路，设 uUN = 2U UN cosωt , iU 2IUcos(t－) ，在此 电路对称的情况下有 pU uUNiU 2UUNcost 2I Ucos(t－)
UUN I U cos cos(2t－)
pV uVNiV 2UVNcos(t－ 120) 2IVcos(t－－ 120)
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5.1 三相电源与三相负载
Z l 为线路阻抗。 N´点为三相负载中性点。电源中性点
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N和负载中性点N´点的连接成为中性线，简称中线(或零线)。 三相电源和三相负载之间用四根导线连接的电路系统称为三 相四线制。 在三相电路中，流过端线的电流称为线电流，流过中线的电 流称为中线电流，流过每相负载的电流为相电流。习惯上选 定电流的参考方向是从电源流向负载。负载相电压，相电流 的参考方向是由负载端头指向负载中性点。中线电流的参考 方向为由负载中性点指相电源中性点。在图5.6所示星形连 接的三相负载中，线电流和相电流为同一个电流，因此线电 流等于相电流。三相四线制的中线电流
电工基础(第五版)第五章ppt劳动版
周期和频率互为倒数,即
经验表明, 在各种触 电事故中, 直流电、 高频和超 高频电流 对人体的 伤害程度 相对较小 ，而最常 用的50Hz 工频交流 电流对人 体的伤害 最大，因 此使用时 应特别小 心。
第 一 章
(3)角频率
正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角度为2π,即 360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒(rad/s)。
(2)有效值
让交流电和稳恒直流电分 别通过大小相同的电阻,如 果在交流电的一个周期内 它们产生的热量相等,而这 个稳恒直流电的电压是U , 电流是I, U 、I 称为相应 交流电的有效值。有效值 用大写字母表示,如E、U 、 I。
交流电的有效值
正弦交流电的有效值和最 大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数 值及通常所说的交流电数 值一般都是指有效值。
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
【例】 已知两正弦电 动势分别是:
。求:
(1)各电动势的最大值 和有效值;
(2)频率、周期;
(3)相位、初相位、相 位差;
(4)波形图。
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流 电压求和
单击此处添加大标题内容
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
三．感抗—电感对交流电的阻碍作用
1. 电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位也是欧姆(Ω)。 ① 感抗的计算式为 ② 电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交流,通低频,阻高频,因此电感也 称为低通元件。
一、超级电容器
超级电容器结构 车用超级电容器
位移测量和液位测量
液位检测计 器实物图
二．相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号
经验表明, 在各种触 电事故中, 直流电、 高频和超 高频电流 对人体的 伤害程度 相对较小 ，而最常 用的50Hz 工频交流 电流对人 体的伤害 最大，因 此使用时 应特别小 心。
第 一 章
(3)角频率
正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角度为2π,即 360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒(rad/s)。
(2)有效值
让交流电和稳恒直流电分 别通过大小相同的电阻,如 果在交流电的一个周期内 它们产生的热量相等,而这 个稳恒直流电的电压是U , 电流是I, U 、I 称为相应 交流电的有效值。有效值 用大写字母表示,如E、U 、 I。
交流电的有效值
正弦交流电的有效值和最 大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数 值及通常所说的交流电数 值一般都是指有效值。
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
【例】 已知两正弦电 动势分别是:
。求:
(1)各电动势的最大值 和有效值;
(2)频率、周期;
(3)相位、初相位、相 位差;
(4)波形图。
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流 电压求和
单击此处添加大标题内容
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
三．感抗—电感对交流电的阻碍作用
1. 电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位也是欧姆(Ω)。 ① 感抗的计算式为 ② 电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交流,通低频,阻高频,因此电感也 称为低通元件。
一、超级电容器
超级电容器结构 车用超级电容器
位移测量和液位测量
液位检测计 器实物图
二．相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号
中职教育-《电工基础》课件：第五章第二节 正弦交流电的表示方法(电子工业出版社).ppt
e u
Em Um
sin(t sin(t
e u
) )
i Im sin(t i )
二、波形图表示法
• 波形图是用图像来表示交流电的方法。 画波形图时需要注意以下两点： （1）横坐标以为变量，单位为பைடு நூலகம்；以为 变量，单位为弧度/秒。 （2）初相为正角，起点在坐标原点左侧； 初相为负角，起点在坐标原点右侧。。
§5-2 正弦交流电的表示方法
• 正弦交流电的表示方法有四种：解析式、 波形图、相量图和复数法。无论用那种方 法都能说明交流电的性质，表示出交流电 的三要素（最大值、角频率、初相位）， 并且这四种表示方法可以相互转换。
一、解析式表示法
• 用正弦函数来表示交流电的方法，称为 瞬时表达式或解析式。比如，前面提到过 的正弦交流电的电动势、电压和电流的解 析式分别为
（1）同一相量图中，相同单位的相量应按相 同比例画出。
（2）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。
（3）用相量图表示正弦交流电后，它们的加、 减运算可按平行四边形法则或三角形法则进行。
三、相量图表示法
• 如果要对正弦交流电进行加、减运算， 无论是运用解析式还是波形图，都很不方 便。为此，引入正弦交流电的相量图。
旋转相量在y轴的投影对应的相角和电动势
• 相量图一方面能表示正弦量的大小和初始相 位，另一方面，还可以直观的表示各正弦量相位 的超前与滞后情况。应用相量图时注意以下3点：
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二、位移测量和液位测量
位移测量
液位检测计
液位传感器实物图
精品课件 电容应用于位置测量
第五章 单相交流电
§5—3 单一参数交流电路
1.了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路 中电压与电流之间的相位关系和数量关系。
2.理解交流电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。 3.理解电感和电容的储能特性。
3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω)。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
精品课件
第五章 单相交流电
一、超级电容器
超级电容器结构 精品课件
车用超级电容器
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
精品课件相量图
电容器放电
放电电压曲线 电容器的放电过程
放电电流曲线
电容器充放电达到稳定值所需要的时间与R 和C 的大小有 关。通常用R 和C 的乘积来描述,称为RC电路的时间常数,用 τ 表示,即:
精品课件
第五章 单相交流电
4.容抗—电容对交流电的阻碍作用 当电容器外接交流电时,电源与电容器之间不断地充电和放 电,电容器对交流电也会有阻碍作用,我们把电容对交流电的阻碍
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
精品课件
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形
的瞬时值的乘积,称为电阻获取的瞬时功率,用pR 表示,即
电阻是一种耗能元件。
精品课件
第五章 单相交流电
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
纯电阻交流电路
精品课件
第五章 单相交流电
用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功
率的大小,称为平均功率。平均功率又称有功功率,用P 表示,
(2)额定电压 电容器的额定电压(也称耐压)是指,在规定温度范围内, 可以连续加在电容器上而不损坏电容器的最大直流电压或交 流电压的有效值。
精品课件
第五章 单相交流电
3.电容器的充电和放电 (1)电容器的充电
电容器充电
充电电压曲线 电容器的充电过程
充电电流曲线
精品课件
第五章 单相交流电
(2)电容器的放电
精品课件
第五章 单相交流电
矩形波
正弦半波整流波
正弦全波整流波
常见周期性非正弦交流电波形
精品课件
第五章 单相交流电
§5—2 电容器和电感器
1.了解电容器的结构和类型,理解容抗的概念，掌握电容 “隔直流，通交流，阻低频，通高频”的特性。
2.了解电感器的结构和类型,理解感抗的概念,掌握电感 “通直流，阻交流，通低频，阻高频”的特性。
单位仍是瓦特(W)。
精品课件
第五章 单相交流电
二、纯电感交流电路 1.电流与电压的关系
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
纯电感交流电路 精品课件
第五章 单相交流电
电流与电压的有效值之间符合欧姆定律,即
感抗只是电压与电流最大值或有效值的比值,而不是
电压与电流瞬时值的比值,即
,这是因为u 和i 的
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
精品课件
第五章 单相交流电
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值 精品课件
第五章 单相交流电
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
相位不同。
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第五章 单相交流电
2.功率 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等,也就 是说纯电感电路不消耗能量,它是一种储能元件。电路的平均功 率为零。 不同的电感与电源转换能量的多少也不同,通常用瞬时功率 的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模,称为无功功率,
用QL表示,单位是乏(Var)。其计算式为
精品课件
第五章 单相交流电
(3)角频率 正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角
度为2π,即360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒
(rad/s)。 角频率与周期、频率的关系为:
精品课件
第五章 单相交流电
2.最大值、有效值和平均值 (1)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(又称峰值、幅值)。最大值用大写字母加下标m
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
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第五章 单相交流电
【例】 已知两正弦电动势分别是: 。求:
(1)各电动势的最大值和有效值; (2)频率、周期; (3)相位、初相位、相位差; (4)波形图。
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第五章 单相交流电
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和 精品课件
第五章 单相交流电
精品课件
第五章 单相交流电
正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值一般 都是指有效值。
精品课件
第五章 单相交流电
(3)平均值 规定半个周期的正弦交流电平均值为正弦交流电的平均值。
正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号Ep、Up、Ip表示。
正弦交流量的平均值用半个周期的平均值表示 精品课件
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
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相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
作用称为容抗,用XC 表示,容抗的单位也是欧姆（Ω）。
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第五章 单相交流电
容抗的计算式为 电容的容抗与频率的关系可以简单概括为：隔直流,通交 流,阻低频,通高频。因此电容也被称为高通元件。
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第五章 单相交流电
5.电容器的连接 (1)电容器的串联
电容器串联
即串联电容器总电容的倒数等于各电容器的电容倒数之和。
称初相角或初相。
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第五章 单相交流电
初相为正
相位的正负
初相为负
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第五章 单相交流电
在书写瞬时值表达式及进行有关叙述时,相位及其相关
概念有时可采用角度值表示,如上式所示。但由于角频率ω
的单位是rad/s,因此在进行相关计算时,应注意先将单位制 统一。角度值与弧度制的换算关系为1°= π/180 rad。当 然,相位等概念也可以直接使用弧度制来表达。
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第五章 单相交流电
(2)电容器的并联
电容器并联
电容器储存的总电荷量等于各电容器所带电荷量之和。
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第五章 单相交流电
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器
有磁心或铁心的电感器
微调电感器
有中心抽头的电感线圈 精品课件
第五章 单相交流电
2.电感器的主要参数 (1)电感
(2)品质因数（ Q 值）
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,有时为了
方便起见,也可在几个相量中任选其一确定参考方向,并且不画
出直角坐标轴。
4.一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种
不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,
(1)周期 正弦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,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
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第五ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 单相交流电
设平行板电容器极板正对面积为S,两极板间的距离为d,则
平行板电容器的电容可按下式计算:
ε称为极板间电介质的介电常数,是电介质自身的一个特性 参数,其单位是F/m。真空中的介电常数ε0,某种介质的介电常 数ε与ε0 之比称为该介质的相对介电常数,用εr 表示。
位移测量
液位检测计
液位传感器实物图
精品课件 电容应用于位置测量
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§5—3 单一参数交流电路
1.了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路 中电压与电流之间的相位关系和数量关系。
2.理解交流电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。 3.理解电感和电容的储能特性。
3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω)。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
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第五章 单相交流电
一、超级电容器
超级电容器结构 精品课件
车用超级电容器
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
精品课件相量图
电容器放电
放电电压曲线 电容器的放电过程
放电电流曲线
电容器充放电达到稳定值所需要的时间与R 和C 的大小有 关。通常用R 和C 的乘积来描述,称为RC电路的时间常数,用 τ 表示,即:
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第五章 单相交流电
4.容抗—电容对交流电的阻碍作用 当电容器外接交流电时,电源与电容器之间不断地充电和放 电,电容器对交流电也会有阻碍作用,我们把电容对交流电的阻碍
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
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第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形
的瞬时值的乘积,称为电阻获取的瞬时功率,用pR 表示,即
电阻是一种耗能元件。
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第五章 单相交流电
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
纯电阻交流电路
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第五章 单相交流电
用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功
率的大小,称为平均功率。平均功率又称有功功率,用P 表示,
(2)额定电压 电容器的额定电压(也称耐压)是指,在规定温度范围内, 可以连续加在电容器上而不损坏电容器的最大直流电压或交 流电压的有效值。
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第五章 单相交流电
3.电容器的充电和放电 (1)电容器的充电
电容器充电
充电电压曲线 电容器的充电过程
充电电流曲线
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(2)电容器的放电
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矩形波
正弦半波整流波
正弦全波整流波
常见周期性非正弦交流电波形
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§5—2 电容器和电感器
1.了解电容器的结构和类型,理解容抗的概念，掌握电容 “隔直流，通交流，阻低频，通高频”的特性。
2.了解电感器的结构和类型,理解感抗的概念,掌握电感 “通直流，阻交流，通低频，阻高频”的特性。
单位仍是瓦特(W)。
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二、纯电感交流电路 1.电流与电压的关系
电路图
电压、电流相量图
电压、电流、功率的波形图
纯电感交流电路 精品课件
第五章 单相交流电
电流与电压的有效值之间符合欧姆定律,即
感抗只是电压与电流最大值或有效值的比值,而不是
电压与电流瞬时值的比值,即
,这是因为u 和i 的
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
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从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值 精品课件
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(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
相位不同。
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2.功率 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等,也就 是说纯电感电路不消耗能量,它是一种储能元件。电路的平均功 率为零。 不同的电感与电源转换能量的多少也不同,通常用瞬时功率 的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模,称为无功功率,
用QL表示,单位是乏(Var)。其计算式为
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(3)角频率 正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角
度为2π,即360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒
(rad/s)。 角频率与周期、频率的关系为:
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2.最大值、有效值和平均值 (1)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(又称峰值、幅值)。最大值用大写字母加下标m
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
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【例】 已知两正弦电动势分别是: 。求:
(1)各电动势的最大值和有效值; (2)频率、周期; (3)相位、初相位、相位差; (4)波形图。
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四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和 精品课件
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正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值一般 都是指有效值。
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第五章 单相交流电
(3)平均值 规定半个周期的正弦交流电平均值为正弦交流电的平均值。
正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号Ep、Up、Ip表示。
正弦交流量的平均值用半个周期的平均值表示 精品课件
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
精品课件
相量求和
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应用相量图时注意以下几点:
作用称为容抗,用XC 表示,容抗的单位也是欧姆（Ω）。
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容抗的计算式为 电容的容抗与频率的关系可以简单概括为：隔直流,通交 流,阻低频,通高频。因此电容也被称为高通元件。
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第五章 单相交流电
5.电容器的连接 (1)电容器的串联
电容器串联
即串联电容器总电容的倒数等于各电容器的电容倒数之和。
称初相角或初相。
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初相为正
相位的正负
初相为负
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第五章 单相交流电
在书写瞬时值表达式及进行有关叙述时,相位及其相关
概念有时可采用角度值表示,如上式所示。但由于角频率ω
的单位是rad/s,因此在进行相关计算时,应注意先将单位制 统一。角度值与弧度制的换算关系为1°= π/180 rad。当 然,相位等概念也可以直接使用弧度制来表达。
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第五章 单相交流电
(2)电容器的并联
电容器并联
电容器储存的总电荷量等于各电容器所带电荷量之和。
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第五章 单相交流电
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器
有磁心或铁心的电感器
微调电感器
有中心抽头的电感线圈 精品课件
第五章 单相交流电
2.电感器的主要参数 (1)电感
(2)品质因数（ Q 值）
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,有时为了
方便起见,也可在几个相量中任选其一确定参考方向,并且不画
出直角坐标轴。
4.一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种
不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,
(1)周期 正弦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,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
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第五ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 单相交流电
设平行板电容器极板正对面积为S,两极板间的距离为d,则
平行板电容器的电容可按下式计算:
ε称为极板间电介质的介电常数,是电介质自身的一个特性 参数,其单位是F/m。真空中的介电常数ε0,某种介质的介电常 数ε与ε0 之比称为该介质的相对介电常数,用εr 表示。