《電路基礎(chǔ)2》課件

電路基礎(chǔ)單擊此處編輯課程編碼單擊此處編輯培訓(xùn)對象單擊此處編輯開發(fā)人單擊此處編輯認(rèn)證時間第1章基礎(chǔ)知識1.2電路和電路物理量1.1電荷和電場1.3電路元件1.4基爾霍夫定律1.5簡單電路計(jì)算第1章基礎(chǔ)知識1.掌握電的基本知識；2.理解電路物理量（含義，單位，及相互關(guān)系）3.掌握電路元件的特性4.掌握簡單電路的計(jì)算教學(xué)目標(biāo)

1.1電荷和電場絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷。用摩擦的方法使物體帶電。1摩擦起電

1.1電荷和電場

1.1電荷和電場同種電荷互相排斥異種電荷互相吸引_+++FFFFF——電場力（庫倫力）2電荷間的相互作用

1.1電荷和電場視頻1視頻2驗(yàn)電器（1）作用：實(shí)驗(yàn)室里常用驗(yàn)電器來檢驗(yàn)物體是否帶電。（2）原理：同種電荷互相排斥（3）結(jié)構(gòu)：金屬球、金屬桿、金屬箔

1.1電荷和電場超炫的發(fā)型表演者站在絕緣臺上,手接觸帶電球，一部分電荷傳到頭發(fā)上使頭發(fā)帶上同種電荷，產(chǎn)生靜電斥力，便出現(xiàn)了“怒發(fā)沖冠”的奇妙景象。

1.1電荷和電場視頻原子的構(gòu)成原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）（不帶電）（中性）（負(fù)電）（正電）3物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)

1.1電荷和電場所謂物體不帶電就是電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，物體帶電則是這種平衡的破壞。原子中，電子的數(shù)量等于質(zhì)子的數(shù)量。但原子并不呈現(xiàn)電性（不帶電）。這說明：1質(zhì)子和電子的電性相反。（可以相互抵消—中和）2質(zhì)子和電子的帶點(diǎn)量相等，

1.1電荷和電場例如：絲綢與玻璃棒摩擦

玻璃棒失去電子帶正電絲綢得到電子帶負(fù)電摩擦起電的原因：摩擦?xí)r一些束縛不緊的電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。

物體得到電子：帶負(fù)電；物體失去電子：帶正電注意：兩個互相摩擦的物體一定同時帶上異種電荷，且電荷量相等。絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷

1.1電荷和電場所謂物體不帶電就是電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，物體帶電則是這種平衡的破壞。除了摩擦起電外，還有其他原因打破這種平衡而使物體帶電嗎？生活實(shí)例？想一想你身邊的物體帶電現(xiàn)象。

1.1電荷和電場4感應(yīng)起電AB1最初物體AB相互接觸（此時可看做一整體），不帶電。2帶電球靠近物體AB。+AB？+AB––––––––++++++++

1.1電荷和電場3分開物體AB。AB+4移去帶電球。AB如先移開帶電球，再分開AB，A、B還能帶電嗎？5物體AB重新接觸。ABAB重新接觸后，導(dǎo)體不帶電了，說明A、B分開后帶等量異種電荷.重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.

1.1電荷和電場＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－實(shí)驗(yàn)(微觀分析)

1.1電荷和電場感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電．

規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)．+AB––––––––++++++++靜電的應(yīng)用和防靜電方法

應(yīng)用:靜電除塵、靜電噴涂、靜電復(fù)印等危害:靜電吸引造成危害，火花放電引起火災(zāi)防止方法:把靜電荷導(dǎo)走中和、防止靜電荷積累

1.1電荷和電場通過與帶電體直接接觸，電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，從而使不帶電的物體帶上同種電荷的過程。接觸帶電及本質(zhì)5接觸帶電電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

1.1電荷和電場接觸后再分開+Q+Q兩個完全相同的導(dǎo)體,接觸后再分開,每個所帶電量為原來兩導(dǎo)體總電量的一半?！姾删衷斫佑|后再分開+Q-3Q-Q-QＱＱ

1.1電荷和電場帶等量異種電荷的物體相互接觸后都不顯電性——中和現(xiàn)象接觸后再分開+Q-Q

1.1電荷和電場6電荷守恒定律物體帶電的本質(zhì)都是電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造出了電荷。電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變．

1.1電荷和電場電【荷】量Q：電荷的多少(物體帶電量的多少）單位：C庫[侖]一根摩擦過的玻璃棒或者橡膠棒的電量大約有10-7C.一片云的電量大約有幾十庫侖。電子是帶有最小電荷量的粒子。質(zhì)子的帶電量與電子相同，不過性質(zhì)相反。人們把電子和質(zhì)子叫做元電荷。元電荷的帶電量用常用符號e表示。7電荷量Q任何帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍。則個元電荷的帶電量即為1C

1.1電荷和電場 一根摩擦過的橡膠棒的電量大約有-10-7C.其電子數(shù)目跟地球人口（70億）相比，哪個大？相差多少倍？解：元電荷為1.60×10-19C，梳子帶-

10-7C電荷量，則電子數(shù)目地球人口70億=7×109，遠(yuǎn)小于梳子上電子數(shù)目，梳子上電子數(shù)目大約是地球人口的90倍。

1.1電荷和電場（1）導(dǎo)體:易于導(dǎo)電的物體.如:金屬、人體、大地、酸、堿、鹽溶液。（2）絕緣體:不易于導(dǎo)電的物體。如:橡膠、玻璃、塑料、陶瓷等。（3）半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體。如:硅、鍺等。8導(dǎo)體和絕緣體

1.1電荷和電場物體導(dǎo)電機(jī)理常態(tài)下，絕緣體中則不存在這種自由電子常溫下，金屬原子最遠(yuǎn)層電子會很容易脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，成為自由電子。金屬中存在大量自由電子。化學(xué)溶液導(dǎo)電是因?yàn)槠渲写嬖谡?、?fù)離子。

1.1電荷和電場9電場 電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的，電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。 電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當(dāng)電荷在電場中移動時，電場力對電荷作功（這說明電場具有能量）。 電場是存在于電荷周圍能傳遞電荷與電荷之間相互作用的物理場。在電荷周圍總有電場存在；同時電場對場中其他電荷發(fā)生力的作用。

1.1電荷和電場

電場線為形象地描述場強(qiáng)的分布，在電場中人為地畫出一些有方向的曲線，曲線上一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向。電場線的疏密程度與該處場強(qiáng)大小成正比。電場是一種物質(zhì)，電場線是人為畫出的便于形象描述電場分布的輔助工具，并不是客觀存在的。

1.1電荷和電場云層帶電接地§1-1電流和電壓1.2電路和電路物理量電路：電流流通的路徑（1）電源：提供電能的裝置。如：發(fā)電機(jī)、電池（2）用電器：消耗電能的裝置如：燈泡、電動機(jī)、門鈴（3）導(dǎo)線：輸送電能的裝置（4）開關(guān)：控制電路的通斷1電路組成及作用

1.2電路及電路物理量

用電氣符號描述電路連接情況的圖，稱電路原理圖，簡稱電路圖。實(shí)際電路電路圖電路圖.US＋－RIS

1.2電路及電路物理量

1.2電路及電路物理量L1L2SL1L2SSS1S2L1L2畫出上面實(shí)際電路的原理電路圖分析研究電路的特點(diǎn)。串聯(lián)電路并聯(lián)電路

1.2電路及電路物理量進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配

實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和處理

電能的傳輸示意圖擴(kuò)音機(jī)電路示意圖電路的功能

1.2電路及電路物理量(3)短路：把電源兩端直接用導(dǎo)線連接起來。是不允許的，因?yàn)闀龎碾娫春蛯?dǎo)線，有可能導(dǎo)致火災(zāi)。（2）斷路（開路）:當(dāng)開關(guān)未閉合，或者電線某處斷開。（1）通路：電路連接后，處處連通的電路。

電路的三種狀態(tài)

1.2電路及電路物理量電流：

電荷的定向移動形成電流電流的方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，因此電流的方向?qū)嶋H上與電子移動的方向相反。

1.2電路及電路物理量2電流在單位時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，就表示流過該導(dǎo)體的電流越強(qiáng)。若在t時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是Q，則電流I可用下式表示：

1.2電路及電路物理量當(dāng)電流的量值和方向都不隨時間變化時,稱為直流電流,簡稱直流(DC)。量值和方向隨著時間按周期性變化的電流,稱為交流電流,簡稱交流(AC)。電流單位是安［培］A。常用的有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）等。根據(jù)電流的表達(dá)式，我們有：1A=1c/s

1.2電路及電路物理量1．電壓電場力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓，用Uab表示。電壓單位:伏[特]V。2電位電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的電位。

1.2電路及電路物理量3電壓、電位和電動勢任意兩點(diǎn)之間的電位差就等于這兩點(diǎn)之間的電壓，即Uab=Va－Vb

，故電壓又稱電位差。 電壓的方向就是電位降低的方向,即從高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)。電壓的單位：伏［特］V

常用:千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV） 電路中某點(diǎn)的電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，但兩點(diǎn)間的電位差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。

1.2電路及電路物理量Uab=Va－Vb練習(xí)Uab=10V,Va=10V,

Vb=?Uab=10V,Va=15V,

Vb=?Uab=10V,Va=7V,

Vb=?Va=15V,

Vb=5V,Uab=?Va=15V,

Vb=30V,Uab=?10V-15V5V0V-3V

3電動勢E 電源將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極的能力。單位為V。 電動勢的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。

1.2電路及電路物理量

1.2電路及電路物理量

電流所做的功，簡稱電功（即電能），用字母W表示。 電流在一段電路上所作的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時間t三者的乘積，即：W=UIt

式中W、U、I、t的單位分別用J、V、A、s。電功（電能）的單位為焦【耳】J

1.2電路及電路物理量4電能和功率

電能的常用單位是千瓦時（kW·h）,即通常所說的1度電，它和電能基本單位焦耳的換算關(guān)系為

1kW·h=3.6×106J

1.2電路及電路物理量電功率

電流在單位時間內(nèi)所作的功稱為電功率，用字母P表示，單位為W。功率的單位為瓦【特】W，1W=1V·A1W=1J/s反過來1J=1W·s

1.2電路及電路物理量1.3電路元件描述消耗電能的性質(zhì)歐姆定律:即電阻元件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系

金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)，表達(dá)式為：Ru+_1電阻元件由歐姆定律還可得到:

1.3電路元件IUo伏安特性電路中電壓與電流的關(guān)系稱為伏安特性。電阻的伏安特性是一條過原點(diǎn)的直線。U=IR

——?dú)W姆定律

1.3電路元件R是一個與電壓和電流均無關(guān)的常數(shù),稱為元件的電阻。電阻的單位為歐【姆】Ω。常用單位還有千歐(kΩ),兆歐(MΩ)等。電阻元件接受的電功率為線性電阻元件是耗能元件。一段時間T電阻元件消耗的電能W=PT

1.3電路元件壓敏電阻碳膜電阻貼片電阻熱敏電阻水泥電阻滑線電阻電位器

1.3電路元件電氣設(shè)備的額定值電氣設(shè)備安全工作時所允許的最大電流、最大電壓和最大功率分別稱為它們的額定電流、額定電壓和額定功率電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)欠載(輕載)：I<IN

，P<PN(不經(jīng)濟(jì))

過載(超載)：

I>IN

，P>PN(設(shè)備易損壞)額定工作狀態(tài)：I=IN

，P=PN

(經(jīng)濟(jì)合理安全可靠)

1.額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；2.額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。

1.3電路元件視頻1

視頻2練習(xí)：1燈泡額定值：UN=220V

，PN=

60W，則燈泡允許通過的最大工作電流（即額定電流）IN=?燈泡電阻R

=

？2電阻R=100

，額定功率PN=1W,求電阻的額定電壓UN和額定電流IN

1.3電路元件

練習(xí)3電阻器如圖：你能獲取什么信息？進(jìn)一步分析考慮，你還能知道什么？

1.3電路元件電阻R=200

，額定功率PN

=12W

例：220V,100W燈泡一個,其燈絲電阻是多少？每天工作5h,一個月（按30天計(jì)算）消耗的電能是多少度？

解燈泡燈絲電阻為一個月消耗的電能為

1.3電路元件2.5厘米高壓電容器(20kV5~21F)聚丙烯電容器陶瓷電容器(20000V1000pF)滌綸電容(250V0.47F)電解電容器(160V470F)12厘米2.5厘米70厘米

1.3電路元件2電容元件描述電容兩端加電源后，其兩個極板上分別聚集起等量異號的電荷，在介質(zhì)中建立起電場，并儲存電場能量的性質(zhì)。電容：uiC+_電容元件電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。S—極板面積d—板間距離ε—介電常數(shù)電容的單位為法［拉］F;1F=1C／V。常用單位微法（μF）和皮法（pF）。

1.3電路元件電容元件儲能當(dāng)電壓增大時，電場能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時，電場能減小，電容元件向電源返還能量。當(dāng)電壓u變化時（交流），在電路中產(chǎn)生電流:電流與該時刻電的變化率成正比。若電壓不變，電壓的變化率為零，i=0?！娙菹喈?dāng)與開路（隔直作用）

1.3電路元件U~i關(guān)系

1.3電路元件

描述線圈通有電流時產(chǎn)生磁場、儲存磁場能量的性質(zhì)。用電感L表示其特性。3電感元件u+-+-L電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場能儲存在線圈中，當(dāng)電流增大時，磁場能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減小時，磁場能減小，電感元件向電源返還能量。磁場能電感單位:亨［利］H

1.3電路元件當(dāng)電流i變化時（交流），在電路中產(chǎn)生電壓:電壓與該時刻電流的變化率成正比。若電流不變，電流的變化率為零，u=0。——相當(dāng)于短路

1.3電路元件U~i關(guān)系

1.4基爾霍夫定律

1基爾霍夫電流定律支路：電路中的每一個分支。一條支路流過一個電流，稱為支路電流。結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)?；芈罚洪]合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I3ba+-E2R2+

-R3R1E1123

1.4基爾霍夫定律支路：ab、bc、ca、…（共6條）回路：abda、abca、adbca…

（共7個）結(jié)點(diǎn)：a、b、c、d

(共4個）網(wǎng)孔：abd、abc、bcd

（共3個）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I

1.4基爾霍夫定律定律內(nèi)容

即:Ｉ入=

Ｉ出

在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。實(shí)質(zhì):電流連續(xù)性的體現(xiàn)?；?Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+

-R3R1E1對結(jié)點(diǎn)a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基爾霍夫電流定律（KCL）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系。

1.4基爾霍夫定律電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一閉合面。推廣I=?例:廣義結(jié)點(diǎn)I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V

1.4基爾霍夫定律在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。即：U=0對回路1：對回路2：

US1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=US2或I1R1+I3R3–US1=0或I2R2+I3R3–US2=0I1I2I3ba+-US2R2+

-R3R1US112基爾霍夫電壓定律（KVL）反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。實(shí)質(zhì):能量守恒定律的體現(xiàn)。

1.4基爾霍夫定律

2基爾霍夫電壓定律

1.5簡單電路分析1電阻的串聯(lián)特點(diǎn):1)各電阻一個接一個地順序相聯(lián)；兩電阻串聯(lián)時的分壓公式：R=R1+R23)等效電阻等于各電阻之和；4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–2)各電阻中通過同一電流；應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。

1.5簡單電路分析R1=2ΩR2=3Ω總電阻R=

5Ω?？傠娮铻?ΩR2=3Ω則R1=5Ω。R1=4ΩR2=6ΩI=3A,則U=30V。R1=4ΩR2=8Ω則U1:U2=

1:2。U1=3VU2=9V則R1

:R2=

1:3。R1=4ΩR2=8ΩU1=3VU2=

6V。R1U1UR2U2I+–++––R1

與R2串聯(lián)，

R1=2Ω，R2=3Ω，總電阻為(

A)

A.5ΩB.2ΩC.3ΩD.6ΩR1

與R2串聯(lián),U1=4V，U2=6V,

則總電壓為(

A)

A.10VB.2VC.4VD.6VR1

與R2串聯(lián),R1=4Ω，R2=8Ω,則U1

：U2等于(

B)

A.1:1

B.1:2

C.2:1

D.2:3R1

與R2串聯(lián),U1=3V，U2=9V,則R1

：R2等于(

B)

A.1:1

B.1:3

C.3:1

D.2:32電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時的分流公式：(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。特點(diǎn):(1)各電阻聯(lián)接在兩個公共的結(jié)點(diǎn)之間；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各電阻兩端的電壓相同；應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等。

1.5簡單電路分析

R1=6ΩR2=3Ω總電阻為2Ω

R1=6ΩR2=6Ω，總電阻為3ΩR1=1ΩR2=2Ω,I=3A,則I1=2AR1=1ΩR2=2Ω,I1

=3A,則I2＝1.5AR1=3ΩR2=6Ω，U=4V,則I=2AR1=4ΩR2=8Ω,則I1

:I2＝2:1I1I2R1UR2I+–(3)短路：把電源兩端直接用導(dǎo)線連接起來。是不允許的，因?yàn)闀龎碾娫春蛯?dǎo)線，有可能導(dǎo)致火災(zāi)。（2）斷路（開路）:當(dāng)開關(guān)未閉合，或者電線某處斷開。（1）通路：電路連接后，處處連通的電路。

電路的三種狀態(tài)通路IR0R+

-USU+

-I開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載U=IR

特征:①

電流的大小由負(fù)載決定。②IU?；騏=US–IR0

1.5簡單電路分析3簡單電路分析開路特征

開關(guān)斷開I=0電源端電壓

(開路電壓)負(fù)載功率U

=US=EP

=01.開路處的電流等于零；I

=02.開路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開時的特征:I+–U有源電路IRoR+

-USU0+

-

1.5簡單電路分析短路電源外部端子被短接

特征:電源端電壓負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很大）U

=0

PE=P=I2R0P

=0IR0R+

-EU0+

-

1.5簡單電路分析一汽車蓄電池,電源電壓US=12V,內(nèi)阻開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載R0=0.3Ω，①1外接R=3.7Ω電阻，求輸出電流I，和輸出功率P

。②2若電源不幸被短路，求短路電流Id。U=IR=3×3.7=11.1V或U=US–IR0=12-3×0.3=11.1V

1.5簡單電路分析例題①②IR0R+

-USU+

-P=UI=11.1×3I=33.3V中文名稱符號因數(shù)中文名稱符號因數(shù)中文名稱符號因數(shù)中文名稱符號因數(shù)堯[它]Y1024吉[咖]G109分d10－1皮[可]p10－12澤[它]Z1021兆M106厘c10－2飛[母托]f10－15艾[可薩]E1018千k103毫m10－3阿[托]α10－18拍[它]P1015百h102微μ10－6仄[普托]z10－21太[拉]T1012十da101納[諾]n10－9幺[科托]y10－24電氣量常用詞頭第2章正弦交流電路2.2單一元件的正弦交流電路2.1交流電的基本概念2.3簡單正弦交流電路第2章正弦交流電路1.理解正弦量的特征及其各種表示方法；2.理解電路基本定律的相量形式及阻抗；

熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法，會畫相量圖。；3.掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時功率、無功功率和視在功率的概念；教學(xué)目標(biāo)什么是交流電?

交流電與直流電的根本區(qū)別是：直流電的方向不隨時間的變化而變化，交流電的方向則隨時間的變化而變化。穩(wěn)恒直流電家庭使用的電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)中的正弦交流電電流方波信號2.1交流電的基本概念電壓或電流的大小和方向均隨時間變化時，稱為交流電，最常見的交流電是隨時間按正弦規(guī)律變化正弦電壓和正弦電流。表達(dá)式為：u、it0

2.1

交流電的基本概念正弦量：時間按正弦規(guī)律做周期變化的量。Ru+___iu+_正弦交流電的優(yōu)越性：

便于傳輸；易于變換便于運(yùn)算；有利于電器設(shè)備的運(yùn)行；

.....正半周負(fù)半周Ru+_1

正弦量三要素正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置Im2TiO頻率與周期周期T：變化一周所需的時間（s）角頻率：（rad/s）頻率f：（Hz）T*無線通信頻率：

30kHz~30GMHz*電網(wǎng)頻率：我國

50Hz

，美國

、日本

60Hz*高頻爐頻率：200~300kHZ*中頻爐頻率：500~8000HziO最大值就是上式中的Im，Im反映了正弦量振蕩的幅度。有效值指與交流電熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。Ri交流電i通過電阻R時，在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為QRI直流電I通過相同電阻R時，在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q即：熱效應(yīng)相同的直流電流I稱之為交流電流i的有效值。有效值可以確切地反映交流電的作功能力。理論和實(shí)際都可以證明：幅值與有效值

給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)。

:初相位與相位差

相位：初相位：

表示正弦量在t=0時的相角。

反映正弦量變化的進(jìn)程。iO如：若電壓超前電流

兩同頻率的正弦量之間的初相位之差。相位差

：uiuiωtO電流超前電壓電壓與電流同相

電流超前電壓

電壓與電流反相uiωtuiOuiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO②不同頻率的正弦量比較無意義。

①兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)，與計(jì)時的選擇起點(diǎn)無關(guān)。注意:tO正弦量的相量表示法瞬時值表達(dá)式波形圖正弦量的表示方法重點(diǎn)必須小寫相量uO

落后于超前落后？解:(1)相量式(2)相量圖例1:

畫出u1、u2

的相量圖+1+j2.2單一參數(shù)正弦交流電路

電阻R、電感L、電容C是電路的三個參數(shù)，一般電路都具有這三個參數(shù)，電路參數(shù)的不同，電路的性質(zhì)就不一樣，其中能量轉(zhuǎn)換和功率的關(guān)系也不一樣。與直流電路相同，對各種正弦交流電路進(jìn)行分析和計(jì)算，無非是確定電路中電流和電壓，并討論電路中能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系和功率問題。

復(fù)雜電路都可看成是由三種不同參數(shù)的元件組合而成的，要對這些電路進(jìn)行分析和計(jì)算，首先必須掌握單一參數(shù)正弦交流電路的分析和計(jì)算。2.2單一參數(shù)正弦交流電路★教學(xué)目標(biāo)1．掌握電阻元件的電壓電流關(guān)系和功率特點(diǎn)2．掌握電感元件的電壓電流關(guān)系和功率特點(diǎn)，感抗的含義3．掌握電容元件的電壓電流關(guān)系和功率特點(diǎn)，容抗的含義1.電壓與電流的關(guān)系設(shè)②大小關(guān)系：③相位關(guān)系：u、i

相位相同根據(jù)歐姆定律:①頻率相同相位差：相量圖1

電阻元件的交流電路Ru+_2.功率(1)瞬時功率

p：瞬時電壓與瞬時電流的乘積小寫結(jié)論:

（耗能元件）,且隨時間變化。piωtuOωtpOiu瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值大寫(2)平均功率(有功功率)P單位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意：通常銘牌數(shù)據(jù)或測量的功率均指有功功率。

基本關(guān)系式：①頻率相同②U=IL

③電壓超前電流90相位差1.電壓與電流的關(guān)系2

電感元件的交流電路設(shè)：+-eL+-LuωtuiiO或則:感抗(Ω)電感L具有通直阻交的作用直流：f=0,XL=0，電感L視為短路定義：有效值:交流：fXL可得相量式：相量圖超前根據(jù)：則：2.功率關(guān)系(1)瞬時功率(2)平均功率

L是非耗能元件儲能p<0+p>0分析：瞬時功率

：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能儲能放能電感L是儲能元件。iuopo結(jié)論：純電感不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐)?？赡娴哪芰哭D(zhuǎn)換過程用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。用瞬時功率達(dá)到的最大值表征，即單位：var(3)

無功功率Q瞬時功率

：例1:把一個0.1H的電感接到f=50Hz,U=10V的正弦電源上，求I，如保持U不變，而電源

f=5000Hz,這時I為多少？解：(1)當(dāng)f=50Hz時（2）當(dāng)f=5000Hz時所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性練習(xí)題：1.一只L=20mH的電感線圈，通以的電流求(1)感抗XL;(2)線圈兩端的電壓u;(3)有功功率和無功功率。練習(xí)題1.一只L=20mH的電感線圈，通以的電流求(1)感抗XL;(2)線圈兩端的電壓u;(3)有功功率和無功功率。解：(1)（2）U=XLI=31.4V（3）電流與電壓的變化率成正比。

基本關(guān)系式：1.電流與電壓的關(guān)系①頻率相同②I=UC

③電流超前電壓90相位差則：3.6

電容元件的交流電路uiC+_設(shè)：iuiu或則:容抗（Ω）定義：有效值所以電容C具有隔直通交的作用XC直流：XC，電容C視為開路交流：f容抗XC是頻率的函數(shù)可得相量式則：電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相量圖超前O由：2.功率關(guān)系(1)瞬時功率uiC+_

(2)平均功率Ｐ由C是非耗能元件瞬時功率

：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充電p<0放電+p>0充電p<0放電po所以電容C是儲能元件。結(jié)論：純電容不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐)。uiou,i同理，無功功率等于瞬時功率達(dá)到的最大值。(3)無功功率Q單位：var則：單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i

同相0LC設(shè)則則u領(lǐng)先i90°00基本關(guān)系+-iu+-iu+-設(shè)

u落后i90°2.3簡單正弦交流電路★教學(xué)目標(biāo)1．掌握正弦量的相量表示2．理解阻抗的概念3．了解一般交流電路的特點(diǎn)4．理解正弦交流電路的功率特點(diǎn)阻抗

任一電阻二端網(wǎng)絡(luò)端口的電壓電流之比為一常數(shù)，稱之為網(wǎng)絡(luò)的等