最新版汽车电学基础电子教案第四章-交流电路课件.ppt
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- 最新版 汽车 电学 基础 电子 教案 第四 交流电路 课件
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1、 正弦交流电路 三相电路 安全用电常识 课题实习第一节正弦交流电路第一节正弦交流电路 正弦交流电的三要素 单相交流电路正弦量变化一次所需的时间称为周期(T)。每秒内变化的次数称为频率(f)它的单位是赫兹(Hz)。频率是周期的倒数,即f=1/T一个正弦量可以由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位三个特征或要素来确定正弦量变化的快慢除用周期和频率表示外,还可用角频率来表示。因为一周期内经历2rad,所在角频率为2/T=2f它的单位是弧度/秒(rad/s)。正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值,用小写字母来表示,如i、u及e分别表示电流、电压及电动势的瞬时值。瞬时值中最大的值,称为幅值或最大值,用带下
2、标m的大写字母来表示,如Im、Um及Em分别表示电流、电压及电动势的幅值。它的数学表达式为:i=Imsin(t)正弦电流、电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值,而是用有效值来计量的。有效值是通过电流的热效应来应来规定的,无论交流还是直流,只要它们在相等的时间内通过同一电阻并且两者产生的热效应相等,那么这个周期性变化的电流I的有效值在数值上等于这个电流。电流为正弦量时,有效值为I=正弦电压的有效值为I=Im2Um2正弦量是随时间而周期性变化的,正弦量所取的计时起点不同,正弦量的初始值就不同,到达幅值或某一特定值所需的时间也就不同。正弦量可用下式表示为:其波形如图4-1-1所示。I=Imsin(
3、t+)上式中的角度称为正弦量的相位角或相位,它反映出正弦量变化的进程。当相位角随时间连续变化时,正弦量的瞬时值随之连续变化,当 t=0时的相位角称为初相位角或初相位。图4-1-2是一个线性电阻元件的交流电路。在电阻元件的交流电路中,电流和电压是同相的。电压和电流的参考方向是关联参考方向。两者的关系由欧姆定律确定,即 u=iR由此可知,在电阻元件电路中,电压幅值(或有效值)与电流幅值(或有效值)的比值,就是电阻R。知道了电压与电流的变化规律和相互关系后,便可计算出电路中的功率。在任意瞬间,电压瞬时值与电流瞬时值的乘积,称为瞬时功率,用小写字母 p 代表,即 P=ui(a)电路图(b)电压与电流的
4、正弦波(c)电压与电流的相量图(d)功率波形图4-1-3是一个线性电感元件的交流电路。(a)电路图(b)电压与电流的正弦波(c)电压与电流的相量图(d)功率波形图4-1-4是一个线性电容元件的交流电路,电流i和电压u的参考方向如图中所示。(a)电路图(b)电压与电流的正弦波(c)电压与电流的相量图(d)功率波形第二节三相电路第二节三相电路 三相交流电源 三相电路中负载的连接三相交流电是由三相交流发电机产生的。如图4-2-1所示为三相交流发电机原理示意图。图中U1、V1、W1分别表示三个绕组的始端(首端),U2、V2、W2分别表示末端。每一个绕组(线圈组)叫做发电机的一相,在空间上彼此相隔120
5、。发电机三相绕组的接法通常如图4-2-2所示,即将三个末端连在一起,这一连接点称为中性点或零点,用N表示,这种连接法称为星形联接。从中性点引出的导线称为中性线或零线。从始端U1、V1、W1引出的三根导线称为相线或端线,俗称火线。在图4-2-3中,每相始端与末端间的电压,即相线与中性线间的电压,称为相电压,其有效值一般用UP,表示。而任意两始端间的电压,即两相线间的电压,称为线电压,其有效值一般用UI表示。相电压和线电压的参考方向如图中所示。三相电路中负载的连接方法有两种,即星形联接和三角形联接。图4-2-4是三相四线制电路,设线电压为380V。照明负载(220V,单相负载)比较均匀地分配在各相
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