电工基础第五版 第五章PPT优质课件
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电工学(第五版)电子通用课件
电容元件
电容元件的正弦交流电路中，电流 超前电压90度，具有容抗。
线性交流电路的分析
阻抗的串联和并联
线性交流电路中，阻抗的串联和并联遵循欧姆定律和基尔霍夫定 律。
功率的计算
在交流电路中，功率的计算需要考虑电压和电流的有效值。
功率因数和无功功率
功率因数和无功功率是交流电路中的重要概念，影响电路的性能。
线性电路中，多个电源共同作 用时，任一支路的电流或电压 等于各个电源单独作用于该支 路产生的电流或电压的代数和 。
一个有源二端网络可以用一个 电压源和一个电阻串联来表示 ，其中电压源的电压等于该网 络的开路电压，电阻等于该网 络所有独立源置零后的等效电 阻。
电路的分析方法
支路电流法
以支路电流为未知量，根据基 尔霍夫定律列出节点电流方程 和回路电压方程，求解未知量
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压和电流。
通常用相量图和三角函数表示正弦交 流电。
正弦交流电的三要素
振幅、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电阻元件的正弦交流电路中，电 压和电流同相位，遵循欧姆定律
。
电感元件
电感元件的正弦交流电路中，电压 超前电流90度，具有感抗。
逻辑门电路
介绍基本的逻辑门电路，如与门 、或门、非门等，以及它们的逻 辑功能和符号。
05
安全用电常识
触电及其预防
触电定义
触电是指人体与带电体直接接触，通过电流流过 人体而造成伤害的事故。
触电原因
缺乏安全用电知识、违章作业、设备损坏、误触 带电体、静电感应等。
预防措施
不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不私拉 乱接电线，不用要铜丝、铁丝等代替保险丝等。
电容元件的正弦交流电路中，电流 超前电压90度，具有容抗。
线性交流电路的分析
阻抗的串联和并联
线性交流电路中，阻抗的串联和并联遵循欧姆定律和基尔霍夫定 律。
功率的计算
在交流电路中，功率的计算需要考虑电压和电流的有效值。
功率因数和无功功率
功率因数和无功功率是交流电路中的重要概念，影响电路的性能。
线性电路中，多个电源共同作 用时，任一支路的电流或电压 等于各个电源单独作用于该支 路产生的电流或电压的代数和 。
一个有源二端网络可以用一个 电压源和一个电阻串联来表示 ，其中电压源的电压等于该网 络的开路电压，电阻等于该网 络所有独立源置零后的等效电 阻。
电路的分析方法
支路电流法
以支路电流为未知量，根据基 尔霍夫定律列出节点电流方程 和回路电压方程，求解未知量
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压和电流。
通常用相量图和三角函数表示正弦交 流电。
正弦交流电的三要素
振幅、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电阻元件的正弦交流电路中，电 压和电流同相位，遵循欧姆定律
。
电感元件
电感元件的正弦交流电路中，电压 超前电流90度，具有感抗。
逻辑门电路
介绍基本的逻辑门电路，如与门 、或门、非门等，以及它们的逻 辑功能和符号。
05
安全用电常识
触电及其预防
触电定义
触电是指人体与带电体直接接触，通过电流流过 人体而造成伤害的事故。
触电原因
缺乏安全用电知识、违章作业、设备损坏、误触 带电体、静电感应等。
预防措施
不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不私拉 乱接电线，不用要铜丝、铁丝等代替保险丝等。
电工基础(第五版)第五章劳动版
目标：介绍电工基础知识提高 学生的实践操作能力
内容：包括电工基础知识、实 践操作技能、安全操作规范等
特点：注重实践操作强调安全 操作规范提高学生的实践操作 能力
介绍电工基础第五版的主要内容 讲解电工基础第五版的主要知识点 分析电工基础第五版的难点和重点 提供电工基础第五版的练习题和答案 总结电工基础第五版的学习心得和经验 提供电工基础第五版的学习资源和参考资料
目的：PPT主要用于 制作演示文稿用于展 示、讲解、宣传等场 合方便观众理解和接 受信息
特点：PPT具有丰富 的模板和设计元素可 以制作出美观、生动 的演示文稿
应用：PPT广泛应用 于教育、商业、科研 等领域是现代办公和 学习中不可或缺的工 具
封面页：包括标题、作者、 日期等信息
目录页：列出所有章节和 子章节便于观众了解PPT 结构
,
01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 P P T 概 述 03 电 工 基 础 概 念 04 劳 动 版 P P T 的 主 要 内 容 05 P P T 的 演 示 技 巧 06 P P T 的 实 用 性 和 应 用 场 景
背景：PPT是 PowerPoint的简称 是一种演示文稿软件 由微软公司开发
电功率：单位时间内电 能的消耗量
电容：储存电荷的能力
电磁感应：电流产生磁 场磁场产生电流
基尔霍夫定律：电路中 电流和电压的关系
电流：电荷的定向移动 形成电流
电阻：阻碍电流流动的 能力
电能：电荷在电场中做 功的能力
欧姆定律：电流与电压 成正比与电阻成反比
电感：阻碍电流变化的 能力
主题：电工基础(第五版)第五 章劳动版
个人展示：用于个人展示展示个人能 力和成就
商业演示：用于产品推广展示公司实力 和品牌形象
《电工基础》第5章 正弦交流电路ppt课件
最新课件
11
三、正弦交流电的变化范围
1. 最大值 ：正弦交流电在一个周期所能达到的 最大瞬时值，又称峰值、幅值。
用大写字母加下标m表示，如Em、Um、 Im。
2.有效值 ：加在同样阻值的电阻上，在相同的 时间内产生与交流电作用下相等的热量的直 流电的大小。
用大写字母表示，如E、U、I。
最新课件
12
最新课件
14
• 用数字万用表测量正弦交流电压时要选择交流
挡，测量的结果是电压有效值；若不慎错用直 流挡，则显示为零。
用直流挡测量市电显示为零
最新课件
15
• 用数字万用表测量直流电压时要选择直流挡， 测量的结果是电压平均值；若不慎错用交流挡， 则显示为零 。
用交流挡测量最叠新层课电件池显示为零
16
（1）同一相量图中，相同单位的相量应按相 同比例画出。
（2）一般取直角坐标轴的水平正方向为参考 方向，逆时针转动的角度为正，反之为负。
（3）用相量图表示正弦交流电后，它们的加、 减运算可按平行四边形法则或三角形法则进行。
最新课件
27
§5-3 单一参数的交流电路
最新课件
28
一、纯电阻电路
• 只含有电阻元件的交流电路称为纯电 阻交流电路。
QCUCICIC 2XCU XC C 2
最新课件
50
§5-4 LC谐振电路
最新课件
51
一、RLC串联电路
• 1．电压三角形 如图所示为RLC串
联电路，为正弦交流 电压，这三个元件流 过同一电流，电流与 各元件电压参考方向 如图所示。
最新课件
52
• 设电流的解析式为
iImsint
• 电阻、电感和电容两端的电压分别为
电工基础(第五版)课件
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正弦交流电的定义
正弦交流电的产生
正弦交流电是指随时间按正弦规律变 化的电压或电流信号。
发电机、变压器等设备可以产生正弦 交流电。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位是描述正弦交流电 的三要素，它们决定了正弦交流电的 特征。
单一元件的正弦交流电路
电阻元件
电阻元件的正弦交流电路中，电 压和电流同相位，遵循欧姆定律。
也可以采用正弦波表示法，即用正弦 波的幅值、频率和相位差来表示三相 电源的特性。
三相负载
三相负载的分类
根据其性质，三相负载可以分为对称负载和不对称负载。对称负载是指三相负载的阻抗性质 和阻抗值都相同，而不对称负载则是指三相负载的阻抗性质或阻抗值不同。
根据其连接方式，三相负载可以分为星形连接和三角形连接。星形连接是指将三个负载的一 端连接在一起，而三个负载的另一端分别接入三相电源；三角形连接是指将三个负载依次连 接成一个闭合三角形，然后接入三相电源。
03
04
三相功率是指三相电源 或三相负载所消耗的功 率。根据三相交流电路 的特点，可以采用多种 方法计算三相功率，如 直接计算法、平均值法、 最大值法和有效值法等。
在计算三相功率时，需 要考虑到三相电源或三 相负载的性质和连接方 式，以及电路的工作状 态等因素。
三相功率的测量
05
三相功率的测量可以采 用多种方法，如功率表 法、功率因数表法和多 功能电参数测量仪等。 在选择测量方法时，应 根据实际情况选择合适 的测量仪器和方法，以 确保测量的准确性和可 靠性。
保护接零
将电气设备的金属外壳与零线连接， 当设备漏电时，电流通过零线流入变 压器中性点，从而避免人体接触带电体。
静电防护和电气防火防爆
《电工电子技术基础》第5章 一阶电路暂态分析
第5章 一阶电路暂态分析
教学目标
1. 掌握换路定则及暂态过程初始值的确定方法。 2. 理解一阶电路的零输入响应、零状态响应和 全响应分析方法。 3. 明确一阶电路的暂态响应与时间常数关系。
4. 熟练掌握RC一阶电路的响应。 5. 熟练掌握RL一阶电路的响应。
6. 熟练掌握三要素法求解一阶电路的方法。
时间常数 等于电压 uC 衰减到初始值U的36.8% 所需的时间。
章目录 节首页 上一页 下一页
第5章 一阶电路暂态分析——RC电路的响应
时间常数 的物理意义
t
Байду номын сангаас
t
uC Ue RC Ue
uC
U0
0.368U
O
1 2 3
1 2 3 t
越大，曲线变化越慢， uC达到稳态所需要的时间越长。
章目录 节首页 上一页 下一页
由初始值确定积分常数A
根据换路定律
uC (0 ) uC (0 ) 0V uC (0) U Ae0
则 A U
uC (t)
t
U (1 e )
(t ≥ 0)
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第5章 一阶电路暂态分析——RC电路的响应
3)电容电压uC的变化规律
t
t
uC (t) U (1 e ) uC ()(1 e )
uC
U
(1
e
t RC
)
uR
U
e
t RC
4.时间常数的物理意义
U
uC
U
R
uR i
t
0
当t= 时，uC ( ) U (1 e1) 63.2%U
表示电容电压uC从初始值上升到稳态值的63.2%时所需时间
教学目标
1. 掌握换路定则及暂态过程初始值的确定方法。 2. 理解一阶电路的零输入响应、零状态响应和 全响应分析方法。 3. 明确一阶电路的暂态响应与时间常数关系。
4. 熟练掌握RC一阶电路的响应。 5. 熟练掌握RL一阶电路的响应。
6. 熟练掌握三要素法求解一阶电路的方法。
时间常数 等于电压 uC 衰减到初始值U的36.8% 所需的时间。
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第5章 一阶电路暂态分析——RC电路的响应
时间常数 的物理意义
t
Байду номын сангаас
t
uC Ue RC Ue
uC
U0
0.368U
O
1 2 3
1 2 3 t
越大，曲线变化越慢， uC达到稳态所需要的时间越长。
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由初始值确定积分常数A
根据换路定律
uC (0 ) uC (0 ) 0V uC (0) U Ae0
则 A U
uC (t)
t
U (1 e )
(t ≥ 0)
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第5章 一阶电路暂态分析——RC电路的响应
3)电容电压uC的变化规律
t
t
uC (t) U (1 e ) uC ()(1 e )
uC
U
(1
e
t RC
)
uR
U
e
t RC
4.时间常数的物理意义
U
uC
U
R
uR i
t
0
当t= 时，uC ( ) U (1 e1) 63.2%U
表示电容电压uC从初始值上升到稳态值的63.2%时所需时间
电子通用课件《电工基础(第五版)》
05
实验与实践
电工实验
01
总结词
掌握基本电工技能
02
实验一
基本电路元件的识别与测量
03
04
实验二
基尔霍夫定律的验证
实验三
戴维南定理和诺顿定理的验证
电机控制实验
总结词
理解电机的工作原理和控制方法
实验五
直流电动机的控制
实验四
三相异步电动机的控制
实验六
步进电机的控制
电力系统，提高解决实际问 题的能力
三相交流电
三相交流电的定义
三相交流电是由三个幅值相等、 频率相同、相位差为120度的单相
交流电组成的电源系统。
三相交流电的特点
三相交流电具有对称性，可以减少 线路的损耗和电压降落，提高供电 效率。同时，三相交流电机具有更 高的效率和可靠性。
三相交流电的应用
三相交流电广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域，如电动机控制 、输电线路等。
03
交流电与电机
正弦交流电
正弦交流电的定义
正弦交流电的优点
正弦交流电是指电流随时间按正弦函 数规律变化的交变电流。
正弦交流电具有良好的功率传输和能 量转换性能，广泛应用于工业、商业 和家庭用电等领域。
正弦交流电的三要素
幅值、频率和相位。幅值表示交流电 的大小，频率表示交流电的稳定性， 相位表示交流电的时间起点。
电路分析：电压、 电流、功率和能量 等。
交流电路：正弦交 流电、三相交流电 等。
电工基础知识：电 荷与电场、电流与 磁场等。
电路元件与电路定 律：电阻、电容、 电感等。
电路的暂态分析： RC电路、RL电路等 。
课程要求
掌握基本概念和原理，能够进行 简单的分析和计算。
完整版电路邱关源第五版05第五章课件
uo =[(R1 + R2)/R2 ] ui
=(1+ R1/R2) ui
②当R2=，R1=0时， uo=ui，为电压跟随器 ③输入、输出关系与运放本身参数无关。
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③电压跟随器
电 路
A
+ u_i
_
+ +
+电
uo_
路 B
特点 ① 输入阻抗无穷大(虚断)；
② 输出阻抗为零； ③ uo= ui。 应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。
②合理地运用这两条规则，并与结点电压法相结合。
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2. 典型电路
①加法器
u-= u+=0 i-=0
ui1
R1
ui2 R2
ui3 R3
Rf
i-
_ uu+ +
+
+ u_o
ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =-uo /Rf
uo= -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)
uo
un2
G1 Gf
Gf
( AGo
Gf
)
Gf (AGo Gf ) (G1 Gi Gf )
( Gf
Go
GL) ui
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uo
un2
G1 Gf
Gf
( AGo
Gf
)
Gf (AGo Gf ) (G1 Gi Gf )
( Gf
Go
GL) ui
因A一般很大，上式分母中Gf(AGo-Gf)一项的值比
• 本章完！
|ud| < 则 uo=Aud
电工基础知识ppt课件
5. 三相负载及其联接 三相负载也有星形和三角形两种联接方式。
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
25
(1) 线电压、线电流、相电压、相电流概念
(2) Y连接时，线电流与相电流相等，线电压
是相电压的 3 倍。 (3) 形连接时，线电流是相电流的 3 倍， 线
电压与相电压相等。
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
对称三相电源及其联接形式 三相负载及其联接形式 三相交流电路的功率计算 半导体的特性 半导体二极管、三极管
二、了解内容
第一节 电磁学槪论
4
（一）介质极化现象 在外电场作用下，电介质显示电性的现象。
（二）物质磁化现象 在外磁场作用下，物质对外显现磁性的现象。
（三）磁路定律 无分支闭合磁路的欧姆定律， Rm= Em 。
3（9 一）电力负荷的基本概念 1.设备安装容量 设备安装容量PN（亦称设备功率）是指连续
工作的用电设备铭牌上的标称功率PE。 2.负荷与负荷曲线 电力负荷是指单台用电设备或一组用电设备
从电源取用的电功率，包括有功功率、无功功率 和视在功率。
所谓负荷曲线就是指在某一段时间内用电设 备有功、无功负荷随时间变化的图形。
第二节 电力基础知识
42
5.年最大负荷利用小时数
年最大负荷利用小时数Tmax是这样一个假想
时间：电力负荷按照最大负荷Pmax持续运行
Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全
年实际消耗的电能Wa，因此年最大负荷利用小
时数为：
T max
Wa Pmax
四、掌握重点
第二节 电力基础知识
43
（二）供电质量的具体指标 供电质量包括电能质量和供电可靠性两部分。
四、掌握重点
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
25
(1) 线电压、线电流、相电压、相电流概念
(2) Y连接时，线电流与相电流相等，线电压
是相电压的 3 倍。 (3) 形连接时，线电流是相电流的 3 倍， 线
电压与相电压相等。
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
对称三相电源及其联接形式 三相负载及其联接形式 三相交流电路的功率计算 半导体的特性 半导体二极管、三极管
二、了解内容
第一节 电磁学槪论
4
（一）介质极化现象 在外电场作用下，电介质显示电性的现象。
（二）物质磁化现象 在外磁场作用下，物质对外显现磁性的现象。
（三）磁路定律 无分支闭合磁路的欧姆定律， Rm= Em 。
3（9 一）电力负荷的基本概念 1.设备安装容量 设备安装容量PN（亦称设备功率）是指连续
工作的用电设备铭牌上的标称功率PE。 2.负荷与负荷曲线 电力负荷是指单台用电设备或一组用电设备
从电源取用的电功率，包括有功功率、无功功率 和视在功率。
所谓负荷曲线就是指在某一段时间内用电设 备有功、无功负荷随时间变化的图形。
第二节 电力基础知识
42
5.年最大负荷利用小时数
年最大负荷利用小时数Tmax是这样一个假想
时间：电力负荷按照最大负荷Pmax持续运行
Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全
年实际消耗的电能Wa，因此年最大负荷利用小
时数为：
T max
Wa Pmax
四、掌握重点
第二节 电力基础知识
43
（二）供电质量的具体指标 供电质量包括电能质量和供电可靠性两部分。
四、掌握重点
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
号T 表示,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f
表示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
.
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
交流电的应用 .
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号 电视机显像管 的偏转电流
直流电和交流电波形
.
计算机中的 方波信号
第五章 单相交流电
右图所示为某信号发生器输出的信号 电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所 以称为正弦交流电。
右图所示锯齿波电流、方波电压等, 它们都是非正弦交流电。
.
第五章 单相交流电
二、正弦交流电的产生
原理示意图
线圈截面图 实验用简易交流发电机
.
第五章 单相交流电
正弦交流电的产生 .
第五章 单相交流电
称初相角或初相。
.
第五章 单相交流电
初相为正
相位的正负
初相为负
.
第五章 单相交流电
在书写瞬时值表达式及进行有关叙述时,相位及其相关 概念有时可采用角度值表示,如上式所示。但由于角频率ω 的单位是rad/s,因此在进行相关计算时,应注意先将单位制 统一。角度值与弧度制的换算关系为1°= π/180 rad。当 然,相位等概念也可以直接使用弧度制来表达。
正弦交流电动势的瞬时值表达式也称解析式。 若从线圈平面与中性面成一夹角φ0 时开始计时,则公 式变为
.
第五章 单相交流电
实际应用的发电机
旋转磁极式发电机 .
大型水力发电机组
第五章 单相交流电
三、表征正弦交流电的物理量 1.周期、频率和角频率
正弦交流电波形 .
第五章 单相交流电
(1)周期 正弦交流电每重复变化一次所需的时间称为周期,用符
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
.
第五章 单相交流电
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值 .
第五章 单相交流电
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
.
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
.
第五章 单相交流电
【例】 已知两正弦电动势分别是: 。求:
(1)各电动势的最大值和有效值; (2)频率、周期; (3)相位、初相位、相位差; (4)波形图。
.
第五章 单相交流电
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和 .
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
.
相量图
.
第五章 单相交流电
(2)相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号φ 表 示,即
超前和滞后 同相 反相 正交
.
第五章 单相交流电
超前和滞后
同相
反相
正交
两个同频率交流电的相位关系
.
第五章 单相交流电
正弦交流电的最大值反映了正弦交流电的变化范围,角 频率反映了正弦交流电的变化快慢,初相位反映了正弦交流 电的起始状态。它们是表征正弦交流电的三个重要物理量。
.
第五章 单相交流电
(3)角频率 正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角 度为2π ,即360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒 (rad/s)。 角频率与周期、频率的关系为:
.
第五章 单相交流电
2.最大值、有效值和平均值 (1)最大值 正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值称为正弦交 流电的最大值(又称峰值、幅值)。最大值用大写字母加下标m
第五章 单相交流电
平均值与最大值之间的关系是: 有效值与平均值之间的关系是:
.
第五章 单相交流电
3.相位与相位差 (1)相位
在式e=Emsin (ω t+φ 0)中, (ω t+φ 0)表示正弦量随时间
变化的角度,称为相位角,也称相位或相角,它反映了交ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电变
化的进程。式中φ 0 为正弦量在t=0时的相位,称为初相位,也
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
.
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
.
第五章 单相交流电
正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值一般 都是指有效值。
.
第五章 单相交流电
(3)平均值 规定半个周期的正弦交流电平均值为正弦交流电的平均值。
正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号Ep、Up、Ip表示。
正弦交流量的平均值用半个周期的平均值表示 .
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,有时为了
方便起见,也可在几个相量中任选其一确定参考方向,并且不画
出直角坐标轴。
4.一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种
不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,
如果写成
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f
表示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
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第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
交流电的应用 .
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号 电视机显像管 的偏转电流
直流电和交流电波形
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计算机中的 方波信号
第五章 单相交流电
右图所示为某信号发生器输出的信号 电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所 以称为正弦交流电。
右图所示锯齿波电流、方波电压等, 它们都是非正弦交流电。
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第五章 单相交流电
二、正弦交流电的产生
原理示意图
线圈截面图 实验用简易交流发电机
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第五章 单相交流电
正弦交流电的产生 .
第五章 单相交流电
称初相角或初相。
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第五章 单相交流电
初相为正
相位的正负
初相为负
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第五章 单相交流电
在书写瞬时值表达式及进行有关叙述时,相位及其相关 概念有时可采用角度值表示,如上式所示。但由于角频率ω 的单位是rad/s,因此在进行相关计算时,应注意先将单位制 统一。角度值与弧度制的换算关系为1°= π/180 rad。当 然,相位等概念也可以直接使用弧度制来表达。
正弦交流电动势的瞬时值表达式也称解析式。 若从线圈平面与中性面成一夹角φ0 时开始计时,则公 式变为
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第五章 单相交流电
实际应用的发电机
旋转磁极式发电机 .
大型水力发电机组
第五章 单相交流电
三、表征正弦交流电的物理量 1.周期、频率和角频率
正弦交流电波形 .
第五章 单相交流电
(1)周期 正弦交流电每重复变化一次所需的时间称为周期,用符
表示,如Em、Um、Im。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
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第五章 单相交流电
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值 .
第五章 单相交流电
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
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第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
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第五章 单相交流电
【例】 已知两正弦电动势分别是: 。求:
(1)各电动势的最大值和有效值; (2)频率、周期; (3)相位、初相位、相位差; (4)波形图。
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第五章 单相交流电
四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和 .
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
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相量图
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第五章 单相交流电
(2)相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号φ 表 示,即
超前和滞后 同相 反相 正交
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第五章 单相交流电
超前和滞后
同相
反相
正交
两个同频率交流电的相位关系
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第五章 单相交流电
正弦交流电的最大值反映了正弦交流电的变化范围,角 频率反映了正弦交流电的变化快慢,初相位反映了正弦交流 电的起始状态。它们是表征正弦交流电的三个重要物理量。
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第五章 单相交流电
(3)角频率 正弦交流电每秒内变化的角度(每重复变化一次所对应的角 度为2π ,即360°)称为角频率,用符号ω 表示,单位是弧度/秒 (rad/s)。 角频率与周期、频率的关系为:
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第五章 单相交流电
2.最大值、有效值和平均值 (1)最大值 正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值称为正弦交 流电的最大值(又称峰值、幅值)。最大值用大写字母加下标m
第五章 单相交流电
平均值与最大值之间的关系是: 有效值与平均值之间的关系是:
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第五章 单相交流电
3.相位与相位差 (1)相位
在式e=Emsin (ω t+φ 0)中, (ω t+φ 0)表示正弦量随时间
变化的角度,称为相位角,也称相位或相角,它反映了交ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电变
化的进程。式中φ 0 为正弦量在t=0时的相位,称为初相位,也
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
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相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
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第五章 单相交流电
正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:
电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值一般 都是指有效值。
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第五章 单相交流电
(3)平均值 规定半个周期的正弦交流电平均值为正弦交流电的平均值。
正弦电动势、电压和电流的平均值分别用符号Ep、Up、Ip表示。
正弦交流量的平均值用半个周期的平均值表示 .
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,有时为了
方便起见,也可在几个相量中任选其一确定参考方向,并且不画
出直角坐标轴。
4.一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种
不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,
如果写成