第三章-交流电路

第一节电磁现象第二节正弦交流电的基本概念第三节正弦交流电的相量图表示法第四节交流电路的常用负载元件第五节单一参数作用下的正弦交流电路第六节电阻、电感串联电路第三章交流电路ppt课件１．掌握电磁及电磁感应现象规律；２．掌握交流电的基本概念，了解正弦交流电的相量表示方法；３．掌握RL

串联电路的分析计算方法，并在此基础上理解阻抗、有功功率、无功功率等基本概念。学习目标第三章交流电路ppt课件电和磁是两种有着内在联系，密不可分的物理现象，“电生磁，磁生电”，电磁相生是对电磁现象形象的描述。交流电的产生、输送和应用都是电磁现象在技术上的应用。第一节电磁现象第三章交流电路ppt课件一、磁现象的基本知识１．磁场和磁感线部分磁场的磁感线图示第三章交流电路ppt课件２．电流和磁场电流和磁场第三章交流电路ppt课件３．磁通和磁路欧姆定律（１）磁通穿过磁场中某一面积的磁感线的条数，叫作穿过该面积的磁通量，简称磁通。若用字母Φ

表示磁通。Φ=BS磁通量是标量，国际单位是韦伯，符号为Wb。第三章交流电路ppt课件（2）磁路欧姆定律1）磁动势通过线圈的电流I

和线圈匝数N

的乘积称为磁动势，用Fm

表示。2）磁阻磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用符号R

m表示。3）磁路欧姆定律通过磁路的磁通与磁动势成正比，而与磁阻成反比。上式与电路的欧姆定律相似，故称磁路欧姆定律。第三章交流电路ppt课件二、磁场对载流导体的作用通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力。１．磁场对载流导体的作用２．通电平行直导线间的作用第三章交流电路ppt课件三、电磁感应由于磁通变化而在导体或线圈中产生感应电动势的现象称为电磁感应，由电磁感应产生的电动势称为感应电动势，由感应电动势产生的电流叫感应电流。直导体中感应电动势的方向，用右手定则判定。右手定则第三章交流电路ppt课件１．自感（１）自感现象（２）自感电动势线圈自身电流的变化而产生的感应电动势的现象称自感现象，简称自感。由自感现象产生的电动势称自感电动势。（３）自感现象的利弊在电工技术中，自感现象有利有弊，很多电器都是利用自感现象进行工作的。第三章交流电路ppt课件２．互感（１）互感现象（２）互感电动势由互感产生的感应电动势称为互感电动势。（３）互感线圈的同名端两个线圈间的互感第三章交流电路ppt课件互感线圈的同名端第三章交流电路ppt课件当线圈的绕向难以确定时，可用如下方法判别两个线圈的同名端。同名端判断方法第三章交流电路ppt课件一、交流电概述大小和方向都随时间的变化而呈周期性变化的电流称为交流电。第二节正弦交流电的基本概念常见交流电波形图ａ）正弦波交流电ｂ）三角波交流电ｃ）方波交流电ｄ）任意波交流电第三章交流电路ppt课件二、正弦交流电的产生正弦交流电通常是由交流发电机产生的。交流发电机的工作原理是电磁感应，即当有导线在磁场中做切割磁感线运动时，在导线中会产生感生电动势。ａ）交流发电机构造图ｂ）磁感应分布图第三章交流电路ppt课件三、正弦交流电的三要素交流电路的电压、电流和电动势都是按正弦规律变化的，称为正弦量。一个正弦量都可以用频率（或周期）、最大值（或有效值）和初相位这三个要素来确定。１．周期、频率和角频率交流电流进行一次周期性变化所需要的时间称为交流电的周期，用符号T

表示，单位是s。交流电在1s内完成周期性变化的次数叫作交流电的频率，用符号f表示，单位是赫兹，简称赫，用符号Hz表示。周期和频率互为倒数，即：第三章交流电路ppt课件正弦交流电的周期第三章交流电路ppt课件２．最大值和有效值正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值。正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值称为最大值，也称幅值或峰值。交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫作这一交流电的有效值。第三章交流电路ppt课件３．相位电动势的瞬时值还与sin(ωt+φ)有关，(ωt+φ)称为正弦量的相位角，简称相位。相位是随时间变化的，它决定正弦交流电瞬时值大小和正负。时间t=0时的相位角φ

称为初相角，简称初相。有效值（或最大值），频率（或周期、角频率）和初相位是表征正弦交流电的三个重要物理量，通常称为正弦交流电的三要素。第三章交流电路ppt课件第三节正弦交流电的相量图表示法正弦交流电的相量表示法第三章交流电路ppt课件电路的负载元件是电路中的各种电气设备。电气设备是由电阻、电容和电感组成的，它们在电路中所起的作用各不相同。一、电容元件１．电容器电容器是由两片离得很近而又相互绝缘的金属片（称极板）构成。第四节交流电路的常用负载元件第三章交流电路ppt课件电容器及其符号ａ）结构示意图ｂ）一般符号第三章交流电路ppt课件２．电容电容器任一极板上的带电量与两极板间的电压的比值是一个常数。这一比值称为电容量，简称电容，用C表示。即：电容的单位是法拉，简称法。３．电容器的主要性能参数电容器的性能参数主要有标称容量、额定工作电压、绝缘电阻和电容器的损耗等。第三章交流电路ppt课件二、电感性元件电感性元件就是由导线绕制而成的具有电磁感应的线圈。电感线圈及其符号ａ）电感线圈的结构ｂ）符号第三章交流电路ppt课件在实际电路中，电阻、电感、电容三个参数往往同时存在，大多数负载都是由电阻和电感元件组成。一、纯电阻电路第五节单一参数作用下的正弦交流电路纯电阻电路图第三章交流电路ppt课件１．电压与电流的关系纯电阻电路电压与电流波形图和相量图第三章交流电路ppt课件２．电路的功率纯电阻电路功率波形图第三章交流电路ppt课件二、纯电感电路１．感抗的概念线圈对电流的阻碍作用称为感抗，它是反映电感线圈对交流电流阻碍作用大小的物理量。纯电感电路图第三章交流电路ppt课件２．电压与电流的关系电压、电流的波形图和相量图如图所示。纯电感电路电压与电流波形图和相量图第三章交流电路ppt课件３．电路的功率纯电感电路功率波形图第三章交流电路ppt课件三、纯电容电路１．容抗的概念将容量不同的电容器接入交流电路中，电流的变化也不相同，说明电容器对电流有阻碍作用，称为容抗，它是反映电容器对电流的阻碍作用大小的物量。纯电容电路第三章交流电路ppt课件２．电压与电流的关系纯电容电路电压与电流波形图和相量图第三章交流电路ppt课件３．电路的功率纯电容电路功率波形图第三章交流电路ppt课件三个单一参数分别接在交流电路下的比较见表。三个单一参数分别接在交流电路下的比较第三章交流电路ppt课件在实际的电路中，大多数负载都是由电阻电感和电容组合构成。第六节电阻、电感串联电路RL串联电路和相量图第三章交流电路ppt课件一、电压、电流的关系总电压与电阻电压、电感电压的大小关系为：二、RL串联电路的阻抗Z

称为

RL串联电路的阻抗，它表示电阻和电感串联电路对交流电流的阻碍作用，阻抗的单位也是欧姆(Ω)。则：