《电工技术基础与技能》课件 第22讲 正弦交流电的基本物理量及其测量方法

提高安全意识•加强安全学习电工基础系列课程《电工技术基础与技能》第二十二讲

正弦交流电的基本物理量及其测量方法目录CONTENTS课堂目标重点突破03课堂引入01课堂小结04内容讲解02

学习本节课要具备的知识：

①知道生活中用到交流电的电器；

②知道什么是正弦图像。本节课学习的主要内容为：

①

正弦交流电的物理量；

②有效值、最大值、频率、周期或角频率、初相位、相位或相位差的关系；

③交流电的测量。本节课的重点是：交流电压波形的观察以及交流电的测试学完本节课，同学们要能达到：①能描述正弦交流电有效值、最大值、频率、周期或角频率、初相位、相位或相位差的关系；

②相关测量的方法。

正弦交流电的基本物理量有哪些？它们分别代表什么意思？它们又如何计算与测量呢？这些问题我们将在这一讲中来加以学习。一、最大值和有效值1.最大值：正弦交流电在一个周期内所能达到的最大数值。也叫峰值。符号：

U

m、Im、Em实际中，用有效值来表示交流电的大小。一、最大值和有效值2.有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。直流电交流电同一时间该交流电的有效值=直流电的数值符号：一、最大值和有效值2.有效值：

交流电的大小

，一般都指有效值注意：1.各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值是有效值。2.一般的交流电流表和交流电压表测量的数值，也都是有效值。3.通常说照明电路的电压是220V，便指的是有效值。问：有效值为220V的交流电，其最大值为多少？U

m

2U

1.414

220

311

V二、周期、频率和角频率1.周期：正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间。符号：用字母T表示。单位是s(秒)2.频率：正弦交流电在1s内完成周期性变化的次数。符号：用字母

f

表示。单位是Hz(赫)kHz（千赫）和MHz（兆赫）f1f

1

或

T

T二、周期、频率和角频率3.角频率：通常正弦交流电变化一周可用

2π或360°来计量。把正弦交流电在1s内所变化的角度称为正弦交流电的角频率。小知识：我国供电系统中，交流电的频率是50Hz，习惯上称为“工频”，周期为0.02s。世界多数国家交流电频率都是50Hz，如欧盟各国等，但也有不少国家如美国、加拿大、日本等交流电的频率为60Hz。二、周期、频率和角频率问：频率为50Hz的交流电，其周期和角频率分别为多少？解：T

1

1

0.02

sf 50

2

f

2

3.14

50

314

rad/s三、相位、初相和相位差以电压为例，正弦交流电的瞬时值表达式可写为：u

U

msin(

t

0)V1.相位：把

t

0称为正弦交流电的相位。相位的单位：弧度或度如：u

311sin(314t

60

)V相位而相位是随着时间t的变化不断变化的！初相反映的是正弦交流电起始时刻的状态。2.初相：t

0

时的相位称为初相位，简称初相，用字母

0

表示。三、相位、初相和相位差

0

01

02

0规定：初相的范围u

U sin(

t

)1 m 01u2

U

msin(

t

02)

0

60

三、相位、初相和相位差（a）同相 （

b）反相（c）正交四、基本物理量的测量转换开关打在交流700V

1.交流电压大小的测量（有效值）：测量交流电压的大小

，一般用交流电压表，实际中通常用万用表的交流电压挡进行测量。220V交流电压的测量测交流电时不需要考虑红、黑表笔的正负极性！四、基本物理量的测量2、交流电流大小的测量（有效值）：

测量交流电流的大小

，一般用交流电流表，实际中通常用万用表的交流电流挡进行测量。转换开关打在交流200mA万用表串接在电路中四、基本物理量的测量2.交流电流大小的测量（有效值）：对于数值较大的交流电

，其电流有效值的大小可通过钳形电流表进行测量。钳形电流表的测量方法特点：可在不断开线路的情况下测量线路中的电流。

3.交流电压最大值、周期、频率的测量：四、基本物理量的测量可用示波器进行观察与测量最大值周期 频率

3.交流电压最大值、周期、频率的测量：四、基本物理量的测量可用示波器进行观察与测量最大值周期 频率课堂小结

正弦交流电的基本物理量及其测量，我们主要讲了两大方面的内容，一、正弦交流电的基本物理量，二、正弦交流电的基本物理量的测量。

那么基本物理量主要包括有效值、最大值、频率、周期或角频率、