(正弦交流电的基本概念及相量表示法).ppt
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- 正弦 交流电 基本概念 表示
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1、(正弦交流电的基本概念及相量表示法)正弦交流电的基本概念及正弦交流电的基本概念及相量表示法相量表示法 2.3单相交流电路单相交流电路 2.2 2.1三相交流电路三相交流电路 如果电流或电压每经过一定时间如果电流或电压每经过一定时间(T)就重复就重复变化一次,则此种电流变化一次,则此种电流、电压称为周期性交流电流、电压称为周期性交流电流或电压或电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波。如正弦波、方波、三角波、锯齿波 等。等。记做:记做:u(t)=u(t+T)TutuTt2.1 2.1 正弦交流电的基本概念及正弦交流电的基本概念及 相量表示法相量表示法 如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按如果在电
2、路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化,由此产生的电流、电压大小和方向正弦规律变化,由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的,这样的电路称为正弦交流电路。也是正弦的,这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电的优越性:正弦交流电的优越性:便于传输;便于传输;便于运算;便于运算;有利于电器设备的运行;有利于电器设备的运行;.一、正弦交流电路一、正弦交流电路正弦交流电也有正方向正弦交流电也有正方向,一般按正半周的方向假设。一般按正半周的方向假设。交流电路进行计算时,首先也要规定物理交流电路进行计算时,首先也要规定物理量的正方向,然后才能用数字表达式来描述。量的正方向,然后才能用数字表达式来描述。
3、实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反实际方向和假设方向相反ti1 1、正弦交流电的方向、正弦交流电的方向iuR2 2、正弦波的特征量(三要素)、正弦波的特征量(三要素)tIim sin t it mI:电流幅值(最大值电流幅值(最大值):角频率(弧度角频率(弧度/秒)秒):初相位初相位mI 特征量特征量:tIim sin为正弦电流的最大值为正弦电流的最大值mI正弦波特征量之一正弦波特征量之一 幅值幅值最大值最大值电量名称电量名称必须大写必须大写,下下标加标加 m。如:如:Um、Im 在工程应用中常用在工程应用中常用有效值有效值表示幅值。表示幅值。常用交流常用交流电
4、表指示的电压、电流读数,就是被测物理量的有电表指示的电压、电流读数,就是被测物理量的有效值。标准电压效值。标准电压220V,也是指供电电压的有效值。,也是指供电电压的有效值。则有则有TdtiTI021(均方根值)(均方根值)可可得得2mII 当当 时,时,tIim sindtRiT20交流交流直流直流RTI2热效应相当热效应相当有效值有效值电量电量必须大写必须大写如:如:U、I有效值概念有效值概念问题与讨论问题与讨论 电器电器 220V最高耐压最高耐压=300V 若购得一台耐压为若购得一台耐压为 300V 的电器,是否可用的电器,是否可用于于 220V 的线路上的线路上?该用电器最高耐压低于电
5、源电压的最大值该用电器最高耐压低于电源电压的最大值,所以所以不能用不能用。2有效值有效值 U=220V 最大值最大值 Um=220V=311V 电源电压电源电压 描述变化周期的几种方法描述变化周期的几种方法:(1)周期周期 T:变化一周所需的时间。单位:秒,毫秒:变化一周所需的时间。单位:秒,毫秒.Tf1fT22 正弦波正弦波特征量之二特征量之二 角频率角频率(3)角频率角频率:每秒变化的弧度。:每秒变化的弧度。单位:弧度单位:弧度/秒秒(2)频率频率 f:每秒变化的次数。:每秒变化的次数。单位:赫兹,千赫兹单位:赫兹,千赫兹.it T*电网频率:电网频率:中国中国 50 HzHz 美国美国、
6、日本、日本 60 HzHz小常识小常识*有线通讯频率:有线通讯频率:300-5000 HzHz*无线通讯频率:无线通讯频率:30 kHz-3104 MHzHztIi sin2正弦波特征量之三正弦波特征量之三 初相位初相位:t=0 时的相位,称为时的相位,称为初相位或初相角初相位或初相角。说明:说明:给出了观察正弦波的起点或参考点,给出了观察正弦波的起点或参考点,常用于描述多个正弦波相互间的关系。常用于描述多个正弦波相互间的关系。it )(t:正弦波的相位角或相位:正弦波的相位角或相位 1212 tt 两个两个同频率同频率正弦量间的相位差正弦量间的相位差(初相差初相差)222111 sin si
7、ntIitIimm122i1i t两种正弦信号的相位关系两种正弦信号的相位关系同同相相位位1i1221t2i021 落后于落后于2i1i2it1相相位位落落后后21i2i相相位位领领先先1i12021领先领先于于1i2it 三相交流电路:三种电压初相位各差三相交流电路:三种电压初相位各差120120。BuCuAu t可以证明同频率正弦波运算后,频率不变。可以证明同频率正弦波运算后,频率不变。222111 sin2 sin2tUutUu如:如:结论结论:因角频率因角频率 不变,所以以下不变,所以以下讨论讨论同频率正弦波同频率正弦波时,时,可不考虑,主要研究可不考虑,主要研究幅值与初相位的变化。幅
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