电工技术基础与技能（第4版）课件：单相正弦交流电路

单相正弦交流电路——电工技术基础与技能——01认识单相正弦交流电常见交流电波形交流电是指大小和方向都随时间变化的电流、电压和电动势，常用AC（AlfernatingCurrrent）来表示。随时间按正弦规律变化的交流电，称为正弦交流电，不按正弦规律变化的交流电称为非正弦交流电。正弦交流电的表示方法正弦交流电的解析式正弦交流电的表示方法

正弦交流电的波形图正弦交流电的三要素最大值和有效值的关系周期和频率的关系角频率、周期和频率的关系最大值（或有效值）、周期（或频率、角频率）和初相位。a)超前、滞后b)同相c)反相d)正交只有同频率的正弦交流电才可以比较相位关系。

习惯上规定相位差用绝对值用小于的角来表示。正弦交流电的相位关系旋转矢量表示法旋转矢量表示法

只有同频率正弦量的矢量才能画在同一个矢量图中。

旋转矢量的加、减运算可以按平行四边形法则进行。例题例

已知正弦交流电试求：（1）最大值和有效值；

（2）角频率、频率、周期；（3）相位和初相位；

（4）t=0s和t=0.01s时的电压瞬时值。同频率正弦交流电相加的矢量运算同频率的正弦交流量相加，其和仍为同频率正弦交流量。它们的运算可以按平行四边形法则进行。步骤为：（1）作基准线x轴（基准线通常省略不画），确定比例单位；（2）作出正弦交流电相对应的旋转矢量；（3）根据矢量的平行四边形法则作图；（4）根据得到的和矢量的长度及和矢量与x轴的夹角就是所得正弦量的最大值（或有效值）和初相角φ0；写出表达式。正弦交流电矢量运算02单一元件正弦交流电路输入端用低频信号发生器加0.5Hz正弦交流电，观察电压表和电流表指针摆动情况。电压表和电流表指针摆动步调一致。实验探究纯电阻电路实验探究输入端用低频信号发生器加50Hz正弦交流电，记录电压表和电流表的读数。电阻的电压和电流有效值符合欧姆定律。纯电阻电路波形图相量图纯电感电路交流电路中纯电感两端电压超前电流90°。电感对电流的阻碍作用叫感抗，用XL表示，单位为欧姆。感抗的大小为XL＝ωL＝2πfL纯电感电路实验探究输入端用低频信号发生器加0.5Hz正弦交流电，观察电压表和电流表指针摆动情况。输入端用低频信号发生器加1Hz正弦交流电，改变电压值，记录几组电压表和电流表的读数。电压表和电流表指针摆动步调不一致。电压有效值和电流有效值成正比。纯电容电路实验探究输入端用低频信号发生器加0.5Hz正弦交流电，观察电压表和电流表指针摆动情况。输入端用低频信号发生器加1Hz正弦交流电，改变电压值，记录几组电压表和电流表的读数。电压表和电流表指针摆动步调不一致。电压有效值和电流有效值成正比。纯电容电路结论波形图相量图纯电容电路交流电路中纯电容两端电压滞后电流90°。电容对电流的阻碍作用叫做容抗，用XC表示，单位为欧姆。容抗的大小为纯电容电路单一元件交流电路功率功率类型纯电阻电路纯电感电路纯电容电路有功功率无功功率视在功率03串联电路RL串联电路电压关系RL串联电路电压三角形RL串联电路RL串联电路阻抗和功率RL串联电路阻抗三角形RL串联电路功率三角形RC串联电路电压关系RC串联电路电压三角形RC串联电路RC串联电路阻抗和功率RC串联电路阻抗三角形RC串联电路功率三角形RLC串联电路电压关系RLC串联电路XC>XLXC<XLXC=XL

RLC串联电路阻抗和功率阻抗RLC串联电路功率三角形功率串联电路功率类型阻抗三角形电压三角形功率三角形RL串联电路RC串联电路RLC串联电路04电能测量与节能电能的计算电能做功所消耗电能的多少可以用电功来度量。电功的计算公式为：例1：电烤箱的额定电压220V，额定功率为1000W，把它接到220V的工频交流电源上工作。求电烤箱的电阻值和电流。如果连续使用0.5h，它所消耗的电能是多少？节能企业节电1）节能灯代替白炽灯。2）走廊和卫生间安装小功率的日光灯。3）看电视时亮度和音量调到最佳状态，不要过亮，音量不要过大。4）用电器不用时及时关闭电源。1）闲置或两小时内不用的电脑及时关机，确保“人走机关，机关电断”。2）电脑需经常保养、清洁，注意防尘防潮，减少电耗。3）下班前关闭饮水机、电脑、打印机等用电设备，并拔掉插头，断开电源。家庭节电单相电能表的铭牌额定电压为220V2.5（10）A：额定电流为2.5A，允许载流量为10A。额定频率为50Hz额定转速为1440r/kWh执行标准为GB/T15283单相电能表的接线单相电能表接线盒里共有四个接线桩，从左右按1、2、3、4编号,直接接线方式为：接线端子编号1是相线入，2是相线出；3是零线入，4是零线出。功率因数的提高意义方法1）提高自然功率因数2）人工补偿无功功率1）提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。2）可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。3）能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。4）可减少线路的功率损失，提高电