电工学ppt课件

1、2.1 引言引言2.2 正弦交流电的有效值正弦交流电的有效值2.3 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法 基尔霍夫定律的相量方式基尔霍夫定律的相量方式2.4 无源元件特性方程的相量方式无源元件特性方程的相量方式2.5 复阻抗复阻抗 有源元件特性方程的相量方式有源元件特性方程的相量方式2.6 复导纳复导纳2.7 分析正弦交流电路的根本方法分析正弦交流电路的根本方法2.8 有互感的网络自学有互感的网络自学2.9 交流电路的功率和功率因数交流电路的功率和功率因数2.10 提高负载功率因数的意义和方法提高负载功率因数的意义和方法1正弦交流电也要规定正方向正弦交流电也要规定正方向, ,表示电压或电流的瞬

2、时方向表示电压或电流的瞬时方向交流电路进展计算时，首先要规定物理量交流电路进展计算时，首先要规定物理量的正方向，然后才干用数字表达式来描画。的正方向，然后才干用数字表达式来描画。实践方向和假设方向一致实践方向和假设方向一致实践方向和假设方向相反实践方向和假设方向相反ti1 1、正弦交流电的方向、正弦交流电的方向iuR2.2 正弦交流电的有效值正弦交流电的有效值2tIim sint it mI ：电流幅值最大值：电流幅值最大值 mI特征量特征量2、正弦量的特征量及表示方法、正弦量的特征量及表示方法 ：角频率弧度：角频率弧度/秒秒 ：初相角：初相角3tIim sin为正弦电流的最大值。为正弦电流的

3、最大值。mI正弦波特征量之一：幅度正弦波特征量之一：幅度 在工程运用中常用有效值表示幅度。常用交流在工程运用中常用有效值表示幅度。常用交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效值。规范电压效值。规范电压220V，也是指供电电压的有效值。，也是指供电电压的有效值。电量称号必需大写，下标加电量称号必需大写，下标加 m。如：。如：Um、Im 交流电流交流电流 i 经过电阻经过电阻R在一个周期在一个周期 T 内产生的内产生的热量与不断流电流热量与不断流电流 I 经过同一电阻在同一时间经过同一电阻在同一时间 T 内内产生的热量相等，那么称产生的热量相等

4、，那么称 I 的数值为的数值为 i 的有效值。的有效值。4那么那么有有201dTIitT均方根值均方根值可得可得2mII 当当 时，时，sinmiIt20dTi R t交流交流直流直流RTI2热效应相当热效应相当有效值电量必需大写，如：有效值电量必需大写，如：U、I。i 可写为：可写为：2 siniIt5同理同理: :U 可写为：可写为：sin muUt2sin uUt2mUU 问题与讨论问题与讨论 电器电器 220V最高耐压最高耐压 =300V 假设购得一台耐压为假设购得一台耐压为 300V 的电器，能否可用的电器，能否可用于于 220V 的线路上的线路上?6 描画变化周期的几种方法：描画变

5、化周期的几种方法： 1、周期、周期 T： 变化一周所需的时间。单位：秒，毫秒变化一周所需的时间。单位：秒，毫秒.Tf12 2 fT正弦波特征量之二：角频率正弦波特征量之二：角频率3、角频率、角频率 ： 每秒变化的弧度。单位：弧度每秒变化的弧度。单位：弧度/秒秒2、频率、频率 f： 每秒变化的次数。单位：赫兹，千赫兹每秒变化的次数。单位：赫兹，千赫兹 .it T7tIi sin2正弦波特征量之三：初相位正弦波特征量之三：初相位：t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。时的相位，称为初相位或初相角。阐明：阐明： 给出了察看正弦波的起点或参考点，给出了察看正弦波的起点或参考点，常用于描画多个正弦波

6、相互间的关系。常用于描画多个正弦波相互间的关系。it ）（t：正弦波的相位角或相位：正弦波的相位角或相位83、两个同频率正弦量间的相位差、两个同频率正弦量间的相位差(初相差初相差) 111222sin sin mmiItiIt122i1i t 1212tt9两种正弦信号的相位关系两种正弦信号的相位关系120 i1落后于落后于i22it1相相位位落落后后21ii1领先于领先于i22i相相位位领领先先1i12120 t同同相相位位1i1212t2i相位差为相位差为0i1与与i2同相同相位位101、正弦波的表示方法、正弦波的表示方法瞬时值表达式瞬时值表达式0sinmiIt前两种不便于运算，重点引见相

7、量表示法。前两种不便于运算，重点引见相量表示法。 波形图波形图it 重点重点相量相量2.3 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法 基尔霍夫定律的相量方式基尔霍夫定律的相量方式112、正弦波的相量表示法、正弦波的相量表示法00j()jjjImeImeeImetttmmmIIIjImtmiI e0sin miIt0jeII0jemmII或或“ 称为对应号。称为对应号。000sin Imcos jsin mmmiItItIt121. 描画正弦量的有向线段称为相量描画正弦量的有向线段称为相量 (phasor )。假设。假设其其 幅度用最大值表示幅度用最大值表示 ，那么用符号：，那么用符号：相量的书写方

8、式相量的书写方式2. 在实践运用中，幅度更多采用有效值，那么用符号在实践运用中，幅度更多采用有效值，那么用符号： 3. 相量符号相量符号U、I 包含幅度与相位信息。包含幅度与相位信息。mUmU或或UmIUI13有效值相量和振幅相量的关系：有效值相量和振幅相量的关系：2mII2mUU141112222sin 2sin uUtuUt正弦波的相量表示法举例正弦波的相量表示法举例例例1：将：将 u1、u2 用相量表示用相量表示 相位：相位：幅度：相量大小幅度：相量大小12UU 12设：设：12U1U2相位哪一个领先？相位哪一个领先？哪一个落后？哪一个落后？U2U1领先于领先于15同频率正弦波的同频率正

9、弦波的相量画在一同，相量画在一同，构成相量图。构成相量图。例例2：同频率正弦波相加：同频率正弦波相加 - 平行四边形法那么平行四边形法那么2U21U1U1112sinuUt2222sinuUt122sinuuuUt12UUU16留意：留意： 1. 只需正弦量才干用相量表示，非正弦量不可以。只需正弦量才干用相量表示，非正弦量不可以。2. 只需同频率的正弦量才干画在一张相量图上，只需同频率的正弦量才干画在一张相量图上， 不同频率不行。不同频率不行。新问题提出：新问题提出： 平行四边形法那么可以用于相量运算，但不方便。平行四边形法那么可以用于相量运算，但不方便。故引入相量的复数运算法。故引入相量的复数运算法。 相量相量 复数表示法复数表示法复数运算复数运算 17相量的复数表示相量的复数表示abtgbaU122abUj+1Ua、b分别为分别为U在实轴在实轴和虚轴上的投影和虚轴上的投影将相量将相量放到复平面上，可如下表示：放到复平面上，可如下表示：UjjcosjsineUabUUUU18例例