交流电及其简单电路

1、交流电及其简单电路第1页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日等效电压源定理等效电流源定理叠加定理在实际工作中常只需要计算某一条电路的电流，或某一部分电路的等效电阻。可用以上几条由基尔霍夫方程组导出的定理,来简化计算。电路的等效代换学生自学.9.1 交流电及其简单电路 交流电(alternating current,ac)概述:大小和方向都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势总称为交流电。由富里叶变换可知非简谐交流电都可看成一系列不同频率的简谐交流电叠加而成。第2页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日不同频率的简谐波，在线性电路中彼此独立，互不干扰。所以简谐交流

2、电的分析和计算，同样可应用于复杂波形的交流电，如常用的锯齿波、矩形脉冲、尖脉冲、调幅波和调频波等。简谐交流电的电动势简谐交流电电压简谐交流电的电流第3页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期波三角波锯齿波连续谱和离散谱第4页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日通常说市电电压220V就是有效值,其峰值为 V有效值等于峰值的 ，其意义是：若交流电的有效值与直流电流相等时，则它们在相同的时间内在相同的电阻上产生的焦耳热也相等。第5页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日 交流电路中的基本元件描述交流电路中各类元件的特性只需要两个独立

3、的变量：电压与电流之间的峰值之比(即有效值之比)，称为该元件的阻抗；另一个是二者相位之差:又因为电压与电流在任何时刻的相位差，都等于它们初始时刻的相位差。在交流电路中频率取决于电源，电路中每个简谐量如电压、电流只需用两个独立的变量描述。阻抗电压与电流的相位差有效值峰值第6页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* 电阻电阻上的电压与电流同相位。由欧姆定律，可知电阻等于电压与电流的比值。设电流的初相位为零：第7页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* 电感(inductance)感抗电压超前于电流/2第8页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* 电容

4、电流超前于电压/2容抗第9页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日 简单交流电路的矢量图解法：* RL串联电路各元件上电流的瞬时值相同。第10页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* RC串联电路各元件上电流的瞬时值相同第11页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* RL并联电路，各元件上电压的瞬时值相同电压超前于电流所以为正总电流是通过各元件电流的瞬时值之和第12页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日* RC并联电路，各元件上电压的瞬时值相同电流超前于电压所以为负总电流是通过各元件电流的瞬时值之和交流电路中电压、电流瞬时值和有效值

5、的分配与阻抗的关系类似于直流电路，有分压、分流的规律。第13页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日例题一：旁路电容。 如图所示，电源提供500Hz，I=3.0mA的电流，试问：并联 30F 电容前后，电阻两端的交流电压是多少？解：并联电容前：实际工作中常用旁路电容来稳定电压。并联电容的阻抗直流交流第14页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日例题二：如图所示RC单级相移电路，R=100，输入讯号频率300Hz，要求输出与输入讯号有/4的相位差即相移/4 ，试问：电容C应取多大？输入电压为RC串联电路总电压，输出为电容上的电压串联电路电流相同；电容上的电压落后于电流/2 输入输出第15页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日例题 13.11如图所示电路，已知 试用矢量图解法求总电压；总电压和总电流间的相位差解：先分析并联电路，电压相同。电容上电流超前于电压/2串联电路电流相同，得U1U1和U2合成得总电压，由图可得出其相位差。/8/4第16页，共17页，2022年，5月20日，9点1分，星期日9.1 交流电及其简单电路 交流电概述目录 交流电路中的基本元件 简单交流电路的矢量图解法：例题二 试用矢量图解法求总电压；总电压和总电流之间的相位差陆果书13