電工基礎(chǔ)1～2學(xué)時(shí)-(6)課件

1、 在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，除了必須使用直流電的特殊情況外，絕大多數(shù)都是應(yīng)用交流電。交流電之所以應(yīng)用如此廣泛，是因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)： 一、交流電可以利用變壓器方便地改變電壓，便于輸送、分配和使用。 二、交流電動機(jī)比相同功率的直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。 三、可以應(yīng)用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。交流電和直流電有很多相似之處，但交流電有著隨時(shí)間交變的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)要特別注意兩者的區(qū)別，千萬不要把直流電路中的規(guī)律簡單套用到交流電路中去。 本章學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.掌握正弦交流電的三要素。 2.掌握正弦交流電的表示方法。 3.掌握三種純電路中電壓與電流的數(shù)量關(guān)系，相位關(guān)系。 4.掌

2、握感抗、容抗的有關(guān)知識。 5.能用矢量圖對一般正弦電路進(jìn)行分析和簡單計(jì)算。 6.了解串并聯(lián)諧振現(xiàn)象、條件和特點(diǎn)。 7.理解提高功率因數(shù)的意義、掌握提高功率因數(shù)的基本方法。學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)一、交流電的概念二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生第一節(jié) 正弦交流電動勢三、瞬時(shí)值與最大值 大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流叫做周期性交流電，簡稱交流電。交流電又分正弦交流電和非正弦交流電。直流電路一、交流電的概念交流電路二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生式中 為線圈平面與中性面的夾角。二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生 當(dāng)電樞按逆時(shí)針方向以速度V作等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈ab邊和a b邊切割磁力線

3、，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖所示，其大小為二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生 整個(gè)線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為線圈兩邊感應(yīng)電動勢之和，即設(shè)感應(yīng)電動勢的最大值為則 如果使線圈從中性面開始，以角度作等速運(yùn)動，則也寫成 二、正弦交流電動勢的產(chǎn)生當(dāng)線圈與中性面成一夾角時(shí)，則三、瞬時(shí)值和最大值 最大的瞬時(shí)值稱為最大值，也稱為幅值或峰值。 交流電在某一時(shí)刻的值稱為在這一時(shí)刻交流電的瞬時(shí)值。交流電動勢、電壓和電流的瞬時(shí)值分別用小寫字母e、u、i表示。 交流電動勢、電壓和電流的最大值分別用Em、Um和Im表示。一、交流電的周期四、相位和初相位第二節(jié) 周期、頻率與角頻率三、角頻率二、交流電的頻率五、交流電的三要素六、相位差 我們把

4、交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間稱為交流電的周期，用符號T表示，單位是s 。一、交流電的周期二、交流電的頻率 交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)稱為交流電的頻率，用符號f表示，單位是Hz ，簡稱赫。三、角頻率 交流電變化一周也可用 弧度來記量，交流電每秒所變 化的角度（電角度）叫做交流電的角頻率，用符號表示， 單位是rad /s。頻率與磁極對數(shù)的關(guān)系其中n為電樞每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，p為磁極對數(shù)。 四、相位與初相位 我們把 t 時(shí)刻線圈平面與中性面的夾角（ t+ ）叫做該正弦交流電的相位或相角。 是t=0時(shí)的相位，叫做初相位，簡稱初相。五、交流電的三要素 頻率、最大值、初相是確定一個(gè)交流電變化情

5、況的三個(gè)重要數(shù)值，通常稱為交流電的三要素。 五、相位差 兩個(gè)同頻率交流電的相位之差叫做相位差。則其相位差為 根據(jù)相位差我們可確定兩個(gè)交流電的相位關(guān)系，有超前、滯后、同相、反相、正交。超前、滯后同相五、相位差反相正交 有效值（或最大值）、頻率（或周期、角頻率）和初相是表征正弦交流電的三個(gè)重要物理量，通常把它們稱為正弦交流電的三要素。五、相位差 1）最大值和有效值； 2）角頻率、頻率和周期； 3）相位和初相位； 4）t=0和t=0.01s時(shí)電壓瞬時(shí)值。1）最大值 Um = 311V 有效值 2）角頻率 已知正弦交流電壓試求：解：舉例五、相位差頻率 周期 3）相位初相位4）t=0時(shí)t=0.01s時(shí)五

6、、相位差解：舉例已知電流請畫出它們的波形圖并比較它們之間的相位關(guān)系。3的初相為零，將之作為參考量，則有 五、相位差三個(gè)交流電流的波形圖五、相位差設(shè)有兩個(gè)同頻率正弦電流：舉例問哪一個(gè)電流超前？超前的角度是多少？解：相位差五、相位差 由于規(guī)定相位差不大于，所以應(yīng)換成小于的角度。即應(yīng)說成 超前于 或 滯后于 。五、相位差 已知正弦交流電動勢的有效值為100V,頻率為50Hz,初相為60o,試寫出它的瞬時(shí)值的表達(dá)式。 解：舉例五、相位差小結(jié) 1大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電動勢、電壓和電流編印稱為正弦交流電。正弦交流電的瞬時(shí)值可用解析式（三角函數(shù)式）和波形圖來表示。這是兩種最基本的表達(dá)形式，它完整

7、地描述了正弦量隨時(shí)間變化的規(guī)律。例如，正弦交流電的解析式為式中 Im正弦電流的最大值（A）； 角頻率（rad/s）； f頻率（Hz）； t時(shí)間（s）。 正弦交流量的初相位。 最大值、角頻率（頻率）和初相位是確定正弦交流量的三要素，它們反映了正弦量的特點(diǎn)。最大值決定正弦量的變化范圍，角頻率決定正弦量變化的快慢，而初相位決定正弦量的初始狀態(tài)。 2相位差 相伴差是反映兩個(gè)正弦量的相位關(guān)系，兩個(gè)同頻率正弦量的相位之差等于它們的初相之差，兩個(gè)同頻率正弦量的相位關(guān)系一般為超前、滯后、同相、反相和正交。思考與練習(xí)1.直流電和交流電有什么區(qū)別？2.什么叫交流量的瞬時(shí)值和最大值？各有什么特點(diǎn)？3.什么叫正弦交流量的同期和頻率？兩者有什么關(guān)系？4.工頻交流電的頻率是多少？周期是多少？5.正弦交流量的三要素是什么？6.什么叫正弦交流量的相位