项目三++单相正弦交流电分析基本方法汽车电工电子课件

2020/11/12
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项目三 单相正弦交流电路分析基本方法
问答互动
请问：如果图3-3中线圈的初始位置不在图中所示水平位 置，而是跟水平位置有一定夹角，那么图3-4中的正弦波 形会有什么变化？
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知识准备
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知识准备 1、直流电与交流电的区别
表3-2 直流电与交流电的比较
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表3-1 日光灯电路工作参数
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任务分析
对引导问题1、引导问题2和项目任务1中电路的分析可以发现 ：
➢引导问题1的电路和问题用直流电路的分析思路分 析本身并无问题，但是必须遵循正弦交流电的特点， 和电容、电感的特性，才能进行正确分析。 ➢引导问题2是在引导问题1的基础上进一步运用交流 电路的分析与计算方法来改进具体电路的问题，本质 上还是交流电路的分析和计算，只要能够正确进行正 弦交流电路的分析，该类问题都不再是问题。
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2、正弦交流电动势的产生
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图3-3 正弦交流电产生原理
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图3-4 产生的感应电动势e、电流i和负载两端电压u波形图
3、正弦交流电的三要素——幅值、角频率和初相位
图3-5 正弦交流电三要素
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表3-3 正弦交流电三要素概念解释
I 1 T i 2 dt
T0
1 T
T 0
I
2 m
sin
2 ( t )
2 2
Im
0 .707
能力目标
能够运用常见方法分析、计算 较为复杂的交流电路； 掌握示波器面板操作的方法； 掌握使用示波器观察波形、测 量电压和频率的方法； 能根据电路要求，正确识读、 选择和使用电容、电感元件 能正确选择和使用电工仪表测 量小型交流用电设备的电流、电 压，具有一定的实验操作技能； 会查阅有关技术资料和工具书 。 养成独立思考、团队协作的良 好习惯
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如：已知两个同频率正弦交流电
i1Im 1si nt (1) i2Im 2si； n t (2)
具体如图3-6所示。
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图3-6 同频率正弦交流电i1、i2波形图
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课件制作：中山职业技术学院汽车教研 室
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知识目标
理解正弦交流电的基本概念 及其表示方法 理解R、L、C元件交流电路 的伏安关系及阻抗 掌握有功功率、无功功率及 视在功率的概念及其计算； 掌握电路功率因数及其提高 功率因数的意义和方法； 理解通用双通道示波器的结 构和工作原理。
表3-6 复数相关概念的复习
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Im
注：u、Um、U 三者是从不同的侧面反映交流电的大小。
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注意： （1）两同频率的正弦量之间的相位差为常数， 与计时的选择起点无关，不同频率的正弦量之间 不存在相位差的概念。 （2）确定了正弦量计时开始的位置，初相规定 不得超过±180°，正弦量与纵轴相交处若在正 半周，初相为正，反之则为负。 （3）相位差不得超过±180°
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➢项目任务1与引导问题1、2相比，对交流电路的分析 更加全面，需要探讨功率和电源利用效率的问题，而且 要进一步改进、完善电路，与实际生活联系密切。
本任务目的：关键点是要弄清正弦交流电路中欧姆定律 、基尔霍夫定律、支路分析法、叠加法和戴维南定理等 与直流电路中的根本区别
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4、正弦交流电的表示方法及运算
1）正弦量的表示法
表3-5 正弦量的四种表示法
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2）复数的表示
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项目三 单相正弦交流电路分析基本方法
项目任务1 尝试分析图3-2所示电路
采用220V，50Hz的交流电源U，额定功率为40W的日光灯管，其 中假设灯管额定电压为220V，灯管等效电阻为200欧姆，铁芯式 镇流器电感为0.8H，电容C分别为1.0μF、2.2uF、4.7μF，并分别求 出开关S2闭合前、闭合后电路中日光灯电路的端电压U，灯管两端 的电压UR、镇流器两端电压URL、电路电流I、日光灯电流ID和电 路总功率P，并计算功率因数cosφ，将数据填入表3-1中。相关支 路的电压URL、UR，电流I、ID、IC以及电路的功率、功率因数。