影像电子学基础第二章PPT

2. 功率关系 (1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积
i 2 I sin ω t u 2 U sin ω t
小写
u i O p
i u
ωt p
p ui 2 Um I m sin ω t
1 U m I m (1 cos 2 ω t ) 2
结论:
O
ωt
p 0 （耗能元件）,且随时间变化。
① 频率相同 ②电压超前电流90 ③通直流，阻交流 通低频，阻高频
2、电感电路的功率
（1）瞬时功率：
UmIm P ui U m I m sin ωt sin t sin2 t UIsin2 t 2 2
（2）有功功率：
1 P T

T
0
1 pdt T

T
0
pUI sin2 tdt 0
（3）无功功率：
UL Q UI I X L XL
t
正弦电压、电 流的最大值
第一节
正弦交流电的基本概念
一、周期、频率与角频率 二、瞬时值、最大值与有效值 三、相位、初相角与相位差
i
一、周期、频率 与角频率
T
t
1. 周期 T：波形再次出现所需要的最短时间称为 ～，用T 表示。（波形变化一周所需的时间） 单 位：秒(s),毫秒(ms) 2.频率 f： 每秒变化的次数，用f表示。 f 单位：赫兹(Hz)、千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz) 3.角频率 ω ：每秒变化的弧度。单位：弧度/ 秒(rad/s)
1
i2
t
i1 落后于 i2
i I m sin t
u U m sin t
交流电的三要素 角频率、最大值和初相位
四、正弦量的相量表示
正弦量的表示方法有以下几种：
i
波形图表示
t
i sin 1000 t 30
b 0 jy a
三角函数式表示
正弦交流电路简介
第一节 第二节 正弦交流电的基本概念 单一元件交流电路
第三节 RLC串并联交流电路及其谐振 第四节 三相交流电路
第五节 安全用电常识ห้องสมุดไป่ตู้
电压电流的大小和方 向都不随时间改变 （第一章）
大小和方向随时间作周期性变化的电流
生产和日常生活中所用的交流电，一般都是正弦交流电。 如果电流或电压每经过一定时间 （T ）就重复变化一次， 则此种电流 、电压称为周期性交流电流或电压。如正弦波 、方波、三角波、锯齿波 等。记做： u(t) = u(t + T )
电感元件的交流电路
1、电压与电流的关系 di 基本关系式： u e L L
i
+
设： i 2 I sin ω t
dt
u
d( I msinω t ) uL dt 2 Iω L sin(ω t 90)
-
e L L +
-
2 U sin( ω t 90)
XL L 2fL
1 T
描述正弦量变化快慢的物理量
2 2 f T
小常识
* 电网频率： 中国 50 Hz
美国 、日本 60 Hz
* 有线通讯频率：300 - 5000 Hz
* 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz
二、瞬时值、最大值与有效值
1. 瞬时值：正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用 小写符号表示，如瞬时电压u(t)、瞬时电流i(t)
u
u
t
T
t
T
如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦 规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是 正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流 电交流电的一种。 电压：u(t)=Umsin(wt+φ v) 电流：i(t)=Imsin(wt+φ i)
正弦电压、电 流的瞬时值 T 正弦的相位， w为角频率， φ 为初相角 U（i）
i I m sin t u U m sin t
2. 最大值：瞬时值中的最大值称为最值或振幅，用 带下标m的大写符号表示，Um、Im。
3. 有效值：在工程应用和电路分析中常用相应的物 理量有效值来表示。
有效值是从交流电流的热效应来规定的。
有 效 值 概 念
热效应相当

T
0
i R dt I RT
2
2
有效值
电量必须大写
交流
则有
I
直流
1 T
如：U、I

T
0
i 2dt
4. 最大值与有效值的关系
i I m sin t u U m sin t
Im I 2
I m 2I U m 2U
Um U 2
i 2I sin t u 2U sin t
2

t 1 t 2 1 2
两种正弦信号的相位关系
同 相 位
i2
2 1
i1
i2
t
i1
1 2
相 位 领 先 相 位 落 后
1 2 0
领先于 i 2 i 1 t
1
2
i1
1 2 0
2
i ： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。 i
t
说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点， 常用于描述多个正弦波相互间的关系。
i
两个同频率正弦量间的相位差( 初相差)
i1
2
i2
t
1
i1 I m1 sin t 1 i2 I m 2 sin t
必须 小写
相量表示法
x
1. 电压与电流的关系 根据欧姆定律: u iR 设 u U msinω t
第二节 单一元件交流电路 电阻元件的交流电路 i
+ u _
R
u U msinω t i R R
2U sinω t R
Imsin ω t 2 I sin ω t
① 频率相同 U ②大小关系：I R ③相位关系 ： u、i 相位相同 相位差 ： u i 0
问题与讨论
若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于
220V 的线路上? ~ 220V
电器 最高耐压
=300V
有效值 U = 220V 电源电压
最大值 Um =
2 220V = 311V
该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以 不能用。
三、相位、初相角与相位差
i(t ) 2I sin t ：正弦波的相位角或相位。 （t i）