正弦交流电路课件

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二、电压与电流的关系
RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上 电压瞬时值之和,即:
对应的相量关系为:
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观,权 力必须 为职工 群众谋 利益, 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
§3-3
纯电阻交流电路
纯电阻电路 ——交流电路中只考虑电阻的作用。
uUmsint
iuUmsint
RR
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一、电流与电压的相位关系
Im
Um R
I U R
相量图
PR
Um2 R
三、功率
瞬时功率——任一瞬
2 间,电阻中电流瞬时值与
U 同一瞬间的电阻两端电压
m 2 的瞬时值的乘积,用PR表
P sin t 示。 R I U R X L 功率曲线图
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二、电流与电压的关系
QL
ULI
I2XL
UL2 XL
纯电感电路欧姆定律的表达式:
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五、正弦交流电的相位与相位差
相位 ——正弦量在任意时刻的电角度,也称
相位或相角,用
表示,它反映了交流电变
化的进程。式中 为正弦量在t = 0时的相位,称
为初相位,也称初相角或初相。
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§3-1
交流电的基本概念
一、什么是交流电
交流电与直流电的根本区别: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。
直流电和交流电
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二、交流电的产生
第三章 正弦交流电路
§3.1 交流电的基本概念 §3.2 正弦交流电的相量图表示法 §3.3 纯电阻交流电路 §3.4 纯电感交流电路 §3.5 纯电容交流电路 §3.6 RLC串联电路 §3.7 提高功率因数的意义和方法 §3.8 常用照明电路
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§3-5
纯电容交流电路
一、电容对交流电的阻碍作用
先接通6V直流电源,灯泡HL1正常发光;灯泡HL2瞬间 微亮,随即熄灭,说明直流电不能通过电容器。
再改接6V交流电源,两只灯泡都亮,但灯泡HL1要比 HL2亮得多。
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e′=Blvsinα,即 e′= Blvsinωt 整个线圈所产生的感应电动势为
e = 2Blvsinωt=Emsinωt 式中,Em =2Blv,为感应电动势的最大值。
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【例3-5 】 容量为40μF的电容接在的电源上,试求: (1)电容的容抗;(2)电流的有效值;(3)电流瞬时值 表达式;(4)电路的无功功率。
解题过程
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§3-6
RLC串联电路
QC
UII2XC
U2 XC
URULUCU
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三、功率
纯电容电路的平均功率
uuRuLuC 为0,说明纯电容不消耗
功率 纯电容电路的无功功率
为:
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一、电容对交流电的阻碍作用
开关SA闭合后接交流 电压,灯泡微亮。再断开
SA,灯泡突然变亮。测量 R、L、C两端电压 UR 、UL、 UC ,发现:




UURULUC
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t = 0时正弦量的瞬时值 为正,则初相为正
t = 0时正弦量的瞬时值 为负,则初相为负
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相位差——两个同频率交流电的相位之差, 用符号 表示。
超前 同相 反相 正交
(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)画出波形图。
解题过程
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常用电子仪器的使用
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正弦交流电的产生
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(t0)
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0
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容抗——电容对交流电的阻碍作用,用 XC表示,单位为欧姆(Ω)。
电容器的电容量越大,容抗越小 。 交流电的频率越高,电容器的容抗越小 。
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二、电流与电压的关系
纯电容电路欧姆定律的表达式:
【例3-2 】已知u1 = 3sin(314t+30°)V,u2 = 4sin(314t60°) V。利用相量图求u = u1 + u2和u′= u1- u2 的瞬时值表 达式。
解题过程
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e1超前e2
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e1与e2同相
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(1)交流电的频率; (2)白炽灯的工作电阻; (3)白炽灯的有功功率。
解题过程
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§3-4
纯电感交流电路
一、电感对交流电的阻碍作用
先接通6V直流电源,可以看到HL1和HL2亮度相同。再 改接6V交流电源,发现灯泡HL2明显变暗,这表明电感线圈 对直流电和交流电的阻碍作用是不同的。
应用相量图时注意以下几点:
同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。 同一相量图中,相同单位的相量应按相同比
例画出。 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。 用相量表示正弦交流电后,它们的加、减运
算可按平行四边形法则进行。
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e1与e2反相
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e1与e2正交
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【例3-4 】一个0.7H的电感线圈,电阻可以忽略不计。 (1)先将它接在220V、50Hz的交流电源上,试求流过
线圈的电流和电路的无功功率。 (2)若电源频率为500Hz,其他条件不变,流过线圈的
电流将如何变化?
解题过程
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正弦交流电的三要素——最大值、角频率和 初相位。
正弦交流电的最大值反映了正弦量的变化 范围。
角频率反映了正弦量的变化快慢。 初相位反映了正弦量的起始状态。
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【例3-1】已知两正弦电动势分别是: e1=100sin(100πt+60°)V,e2 = 65sin(100πt-30°)V。求:
§3-2
正弦交流电的相量图表示法
旋转矢量与波形图的关系
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有效值相量图
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平均功率——电阻在交流电一个周期内消耗 的功率的平均值,又称有功功率,用P表示,单位 仍是瓦(W)。
电压、电流用有效值表示时,平均功率P的计 算与直流电路相同,即
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【例3-3】已知某白炽灯的额定参数为220V/100W,其两 端所加电压为u=220sin(314t)V。试求:
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感抗——电感对交流电的阻碍作用,用 XL表示,单位为欧姆(Ω)。
线圈的自感系数愈大,感抗就愈大。 交流电的频率越高,线圈的感抗也越大。
XL = 2πfL = ωL
三、功率
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,单位乏(Var)。
XC
1
C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2πfC
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sin2
t
波形图
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二、电流与电压的数量关系
PUII2RU2 R
在纯电阻电路中,电流与电压的瞬时值、 最大值、有效值都符合欧姆定律。
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交流发电机模型
交流发电机原理示意图
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当线圈在匀强磁场中以角速度ω逆时针匀速转 动时,线圈将产生感应电动势。设磁感应强度为B, 磁场中线圈的长度为l,则当线圈旋转至与磁感线 的夹角为α时,其单侧线圈所产生的感应电动势为
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