正弦交流电路,交流电三要素、相位差

1、第三章 正弦交流电路,架空电力线,架空电力线,架空电力线,架空电力线,架空电力线,导入新课,实际上，在工农业生产和日常生活中用的最多的是交流电。即使在一些需要直流电的地方，也是把交流电经过整流之后变成的直流电。,上一章我们介绍的是直流电路。（基本概念、基本分析方法）,电压、电流的大小和方向是不随时间而变化的叫直流电。,交流电的有关知识是学习交流电机、变压器、电子技术的重要基础 。 在研究交流电路时既要用到直流电路的许多概念和规律，比如欧姆定律、 基尔霍夫定律、节点电流、叠加定理、戴维南定理，又要学习交流电独有的特点和规律。 下面看本章主要内容。,之所以得到广泛的应用，因为1、损耗小；2、交流电

2、机。因此本章将主要讲解交流电的相关内容。,学习内容,第三章主要内容,第一节 正弦交流电量的特征,知识分布网络,运算方法,3.1 正弦交流电的基本概念,图5-2 几种交流电波形,大小和方向随时间周期性变化的电动势、电压或电流统称为交流电。如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。,1.交流电,3.1.1 正弦交流电,2.正弦交流电,大小与方向随时间按正弦函数规律变化的电动势、电压、电流叫做正弦交流电，有时也简称正弦电量，或者交流电。,4.正弦交流电量的参考方向,由于正弦交流电量的大小和方向随时间作周期性变化，因此在分析和计算交流电路之前，必须首先假设正弦交流电量的参考方向。,在规定的参考方向下， 参考方

3、向与实际方向一致 数值 0 参考方向与实际方向相反 数值 0,3.1.2 正弦交流电的三要素（重点）,如何来描绘正弦交流电的特征呢？ 首先要确定交流电的主要参数，即交流电的最大值、周期、初相位，用它们来表示交流电变化的幅度、变化的快慢、变化的起点，这三个参数就称为正弦交流电的三要素 。,正弦量是周期函数, 每经过一定时间波形必将重复出现。,将波形在每秒钟内重复出现的次数称为频率f,机场和飞机上采用400Hz的电源,如：f=50 HZ, T=0.02s , =314 rad/s,正弦量在一秒钟内经过的弧度数为角频率,R,R,通入直流电，T时间内，电流热效应：,通入正弦交流电，T时间内，电流热效应

4、：,Q = I2 RT,则有：,同理：,推导过程（了解）-省略,例： 已知一正弦交流电压u310sin314t V，试求最大值 Um，有效值 U和t0.1s时的瞬时值。,【例题讲解】,某正弦电压的有效值U=220V，初相u=30；某正弦电流的有效值I=10A，初相i=-60。它们的频率均为50Hz。试分别写出电压和电流的瞬时值表达式，画出它们的波形，并求出u和i在t=1/300s时的瞬时值。,电压的最大值:,电压的瞬时值表达式：,电流的最大值：,角频率：,电流的瞬时值表达式：,解：,2.1 正弦交流电基本概念,【例题讲解】,电压的瞬时值表达式：,电流的瞬时值表达式：,11/6,7/3,u, i

5、，的波形为：,所以，当t=1/300s时，,2.1 正弦交流电基本概念,1. f =50Hz U=220V u =90o写出该正弦电压的三角函数式,2. i1 =10 2 Sin(314t+60o)A i2=10Sin（314t-90o)A,（1）I=5Sin（314t+30o）A,4 根据波形图写三角函数式,（2）u=USin（314t+60o）A,3 判断正误,（2）比较二者的相位关系,（1）若用电流表测量i1及i2，读数为多少?,【练习与思考】,2.1 正弦交流电基本概念,解：,即u1 比u2 超前150，或u2比u1滞后150,边学边练,已知: 正弦电压的最大值 Um=10V, 频率 f=50Hz， 初相u= - /3,写出电压瞬时值表达式, 画出波形图。,解：,【例题讲解】,【练习与思考】,1有一正弦交流电压为u=310sin（6280t+/3）V，其频率为 ，幅值为 ，有效值为 ，初相角为 。若u有效值为100V，与u反相，则u的瞬时表达式为 。,2两个正弦量为u1=36sin（314t+120）V， u2=36sin（628t+30）V，则有（ ）。 A：u1超前u290 B：u2超前u190 C:不能判断相位差 D：u1滞后u290,3. 已知u1=1