第三章-交流電路

第一節(jié)電磁現(xiàn)象第二節(jié)正弦交流電的基本概念第三節(jié)正弦交流電的相量圖表示法第四節(jié)交流電路的常用負(fù)載元件第五節(jié)單一參數(shù)作用下的正弦交流電路第六節(jié)電阻、電感串聯(lián)電路第三章交流電路ppt課件１．掌握電磁及電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律；２．掌握交流電的基本概念，了解正弦交流電的相量表示方法；３．掌握RL

串聯(lián)電路的分析計(jì)算方法，并在此基礎(chǔ)上理解阻抗、有功功率、無(wú)功功率等基本概念。學(xué)習(xí)目標(biāo)第三章交流電路ppt課件電和磁是兩種有著內(nèi)在聯(lián)系，密不可分的物理現(xiàn)象，“電生磁，磁生電”，電磁相生是對(duì)電磁現(xiàn)象形象的描述。交流電的產(chǎn)生、輸送和應(yīng)用都是電磁現(xiàn)象在技術(shù)上的應(yīng)用。第一節(jié)電磁現(xiàn)象第三章交流電路ppt課件一、磁現(xiàn)象的基本知識(shí)１．磁場(chǎng)和磁感線部分磁場(chǎng)的磁感線圖示第三章交流電路ppt課件２．電流和磁場(chǎng)電流和磁場(chǎng)第三章交流電路ppt課件３．磁通和磁路歐姆定律（１）磁通穿過(guò)磁場(chǎng)中某一面積的磁感線的條數(shù)，叫作穿過(guò)該面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通。若用字母Φ

表示磁通。Φ=BS磁通量是標(biāo)量，國(guó)際單位是韋伯，符號(hào)為Wb。第三章交流電路ppt課件（2）磁路歐姆定律1）磁動(dòng)勢(shì)通過(guò)線圈的電流I

和線圈匝數(shù)N

的乘積稱為磁動(dòng)勢(shì)，用Fm

表示。2）磁阻磁阻就是磁通通過(guò)磁路時(shí)所受到的阻礙作用，用符號(hào)R

m表示。3）磁路歐姆定律通過(guò)磁路的磁通與磁動(dòng)勢(shì)成正比，而與磁阻成反比。上式與電路的歐姆定律相似，故稱磁路歐姆定律。第三章交流電路ppt課件二、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用通常把通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為電磁力。１．磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用２．通電平行直導(dǎo)線間的作用第三章交流電路ppt課件三、電磁感應(yīng)由于磁通變化而在導(dǎo)體或線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。直導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，用右手定則判定。右手定則第三章交流電路ppt課件１．自感（１）自感現(xiàn)象（２）自感電動(dòng)勢(shì)線圈自身電流的變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱自感現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱自感。由自感現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱自感電動(dòng)勢(shì)。（３）自感現(xiàn)象的利弊在電工技術(shù)中，自感現(xiàn)象有利有弊，很多電器都是利用自感現(xiàn)象進(jìn)行工作的。第三章交流電路ppt課件２．互感（１）互感現(xiàn)象（２）互感電動(dòng)勢(shì)由互感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)。（３）互感線圈的同名端兩個(gè)線圈間的互感第三章交流電路ppt課件互感線圈的同名端第三章交流電路ppt課件當(dāng)線圈的繞向難以確定時(shí)，可用如下方法判別兩個(gè)線圈的同名端。同名端判斷方法第三章交流電路ppt課件一、交流電概述大小和方向都隨時(shí)間的變化而呈周期性變化的電流稱為交流電。第二節(jié)正弦交流電的基本概念常見(jiàn)交流電波形圖ａ）正弦波交流電ｂ）三角波交流電ｃ）方波交流電ｄ）任意波交流電第三章交流電路ppt課件二、正弦交流電的產(chǎn)生正弦交流電通常是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。交流發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，即當(dāng)有導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。ａ）交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造圖ｂ）磁感應(yīng)分布圖第三章交流電路ppt課件三、正弦交流電的三要素交流電路的電壓、電流和電動(dòng)勢(shì)都是按正弦規(guī)律變化的，稱為正弦量。一個(gè)正弦量都可以用頻率（或周期）、最大值（或有效值）和初相位這三個(gè)要素來(lái)確定。１．周期、頻率和角頻率交流電流進(jìn)行一次周期性變化所需要的時(shí)間稱為交流電的周期，用符號(hào)T

表示，單位是s。交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫作交流電的頻率，用符號(hào)f表示，單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，用符號(hào)Hz表示。周期和頻率互為倒數(shù)，即：第三章交流電路ppt課件正弦交流電的周期第三章交流電路ppt課件２．最大值和有效值正弦量在任一瞬間的值稱為瞬時(shí)值。正弦交流電在變化過(guò)程中出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值稱為最大值，也稱幅值或峰值。交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的，讓一個(gè)交流電流和一個(gè)直流電流分別通過(guò)阻值相同的電阻，如果在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，那么就把這一直流電的數(shù)值叫作這一交流電的有效值。第三章交流電路ppt課件３．相位電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值還與sin(ωt+φ)有關(guān)，(ωt+φ)稱為正弦量的相位角，簡(jiǎn)稱相位。相位是隨時(shí)間變化的，它決定正弦交流電瞬時(shí)值大小和正負(fù)。時(shí)間t=0時(shí)的相位角φ

稱為初相角，簡(jiǎn)稱初相。有效值（或最大值），頻率（或周期、角頻率）和初相位是表征正弦交流電的三個(gè)重要物理量，通常稱為正弦交流電的三要素。第三章交流電路ppt課件第三節(jié)正弦交流電的相量圖表示法正弦交流電的相量表示法第三章交流電路ppt課件電路的負(fù)載元件是電路中的各種電氣設(shè)備。電氣設(shè)備是由電阻、電容和電感組成的，它們?cè)陔娐分兴鸬淖饔酶鞑幌嗤?。一、電容元件１．電容器電容器是由兩片離得很近而又相互絕緣的金屬片（稱極板）構(gòu)成。第四節(jié)交流電路的常用負(fù)載元件第三章交流電路ppt課件電容器及其符號(hào)ａ）結(jié)構(gòu)示意圖ｂ）一般符號(hào)第三章交流電路ppt課件２．電容電容器任一極板上的帶電量與兩極板間的電壓的比值是一個(gè)常數(shù)。這一比值稱為電容量，簡(jiǎn)稱電容，用C表示。即：電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱法。３．電容器的主要性能參數(shù)電容器的性能參數(shù)主要有標(biāo)稱容量、額定工作電壓、絕緣電阻和電容器的損耗等。第三章交流電路ppt課件二、電感性元件電感性元件就是由導(dǎo)線繞制而成的具有電磁感應(yīng)的線圈。電感線圈及其符號(hào)ａ）電感線圈的結(jié)構(gòu)ｂ）符號(hào)第三章交流電路ppt課件在實(shí)際電路中，電阻、電感、電容三個(gè)參數(shù)往往同時(shí)存在，大多數(shù)負(fù)載都是由電阻和電感元件組成。一、純電阻電路第五節(jié)單一參數(shù)作用下的正弦交流電路純電阻電路圖第三章交流電路ppt課件１．電壓與電流的關(guān)系純電阻電路電壓與電流波形圖和相量圖第三章交流電路ppt課件２．電路的功率純電阻電路功率波形圖第三章交流電路ppt課件二、純電感電路１．感抗的概念線圈對(duì)電流的阻礙作用稱為感抗，它是反映電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用大小的物理量。純電感電路圖第三章交流電路ppt課件２．電壓與電流的關(guān)系電壓、電流的波形圖和相量圖如圖所示。純電感電路電壓與電流波形圖和相量圖第三章交流電路ppt課件３．電路的功率純電感電路功率波形圖第三章交流電路ppt課件三、純電容電路１．容抗的概念將容量不同的電容器接入交流電路中，電流的變化也不相同，說(shuō)明電容器對(duì)電流有阻礙作用，稱為容抗，它是反映電容器對(duì)電流的阻礙作用大小的物量。純電容電路第三章交流電路ppt課件２．電壓與電流的關(guān)系純電容電路電壓與電流波形圖和相量圖第三章交流電路ppt課件３．電路的功率純電容電路功率波形圖第三章交流電路ppt課件三個(gè)單一參數(shù)分別接在交流電路下的比較見(jiàn)表。三個(gè)單一參數(shù)分別接在交流電路下的比較第三章交流電路ppt課件在實(shí)際的電路中，大多數(shù)負(fù)載都是由電阻電感和電容組合構(gòu)成。第六節(jié)電阻、電感串聯(lián)電路RL串聯(lián)電路和相量圖第三章交流電路ppt課件一、電壓、電流的關(guān)系總電壓與電阻電壓、電感電壓的大小關(guān)系為：二、RL串聯(lián)電路的阻抗Z

稱為

RL串聯(lián)電路的阻抗，它表示電阻和電感串聯(lián)電路對(duì)交流電流的阻礙作用，阻抗的單位也是歐姆(Ω)。則：