單相正弦交流電路公開課教案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——單相正弦交流電路公開課教案1.2.1正弦交流電基本概念1課時(shí)

1、把握正弦交流電的基本概念。2、了解正弦量的三要素。

正弦交流電的三要素。

正弦交流電的角頻率、瞬時(shí)值、最大值、有效值、相位、初相位和相位差。

在生活中同學(xué)們都經(jīng)常聽說直流電和交流電，那么同學(xué)們是否知道我們教室里所使用的電終究是直流電還是交流電呢？

1.2.1正弦交流電的基本概念

正弦交流電的波形

1、交流電：大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律做周期性變化的電量，符號(hào)AC。

2、基本電量：正弦交流電流、正弦交流電壓、正弦交流電動(dòng)勢(shì)。3、解析式：i(t)???Imsin（?t+?）u(t)???Umsin（?t+?）e(t)???Emsin（?t+?）

ImUmEm————振幅（峰值或最大值）

?——角頻率（rad/s）

?——初相位（弧度或度）

1

1、交流電的大小

1、瞬時(shí)值：交流電在任意時(shí)刻的數(shù)值，用小寫字母表示，例如e、i、u。2、最大值：交流電在變化過程中出現(xiàn)在最大瞬時(shí)值，用大寫字母并在右下角標(biāo)m表示，例如Im、Um、Em。

3、有效值：規(guī)定用來計(jì)量交流電大小的物理量，用大寫字母表示，例如U、I、E。假使交流電通過一個(gè)電阻時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量與某直流電通過同一電阻在同樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就將這一直流電的數(shù)值定義為交流電的有效值。

正弦交流電的有效值和最大值之間的關(guān)系為

UU?m???0.707?Um或Um???2U

2

練習(xí)題：已知，u(t)???500sin（200t+45°），求Um?、U和第5秒時(shí)的瞬時(shí)值。

解：Um???500V，U=

Um2??

5002=2502V,u(5)???500sin（200×5+45°）V

2、交流電的頻率和周期

1．周期：交流電變化一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間，用T表示，單位是秒（S），如下圖。

2．頻率：每秒鐘內(nèi)正弦交流電往復(fù)變化的次數(shù)，也就是交流電在每秒鐘完成的周期數(shù)，單位是[赫茲]（Hz）。頻率和周期是互為倒數(shù)，即

f???

1T

正弦交流電的周期

3．角頻率：發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,正弦交流電就變化一個(gè)周期,即交流電的電角度變化了2π弧度或360°.我們把正弦交流電在一秒內(nèi)變化的電角度,.稱為正弦交流電的角頻率，單位是弧度/秒（rad???s）。角頻率與周期T、頻率f之間的關(guān)系為

????2?f=

2?T練習(xí)題：我國(guó)供電電源的頻率為50Hz，稱為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率，簡(jiǎn)稱工頻，

2

其周期為多少？角頻率為多少？解：T????

11?s????0.02sf50????2?f?2?3.14?50rad???s=314rad???s

即工頻50Hz的交流電，每0.02s鐘變化一個(gè)循環(huán)，每秒鐘變化50個(gè)循環(huán)，電流方向每秒改變100次。

3交流電的相位與初相角

正弦交流電的相位

相位：正弦交流電流在每一時(shí)刻都是變化的，（ωt+?0）是該正弦交流電流在t時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的角度。

初相角：t???0所對(duì)應(yīng)的角度?0。

相位差：兩個(gè)同頻率的正弦量子任何瞬時(shí)的相位之差。i1(t)???Imsin（?t+?1）i2(t)???Imsin（?t+?2）

?=（?t+?1）—（?t+?2）=?1——?2

當(dāng)?1>?2時(shí)，i1比i2超前?角；當(dāng)?1=?2時(shí)，同相位；當(dāng)?1=-?2時(shí)，互差180度，反相位；當(dāng)?1<?2時(shí)，i1比i2滯后?角。

1．正弦量的三要素：頻率、幅值和初相位。

2．初相位是確定正弦量初始值的，而且初相位因計(jì)時(shí)起點(diǎn)（?t=0?）取得不同而不同；

3、周期與頻率互為倒數(shù)；4．相位差是兩個(gè)同頻正弦交流電的初相位之差，它不隨計(jì)時(shí)起點(diǎn)而變化；5．初相位、相位差和相位都是電角度，但意義是不同的。

P33-34頁(yè)

一、填空題