正弦交流电的物理量.PPT参考幻灯片

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《电工技术基础与技能》(第5章)正弦交流电的产生-基本物理量-表示方法-非正弦周期波课件PPT

《电工技术基础与技能》(第5章)正弦交流电的产生-基本物理量-表示方法-非正弦周期波课件PPT

u Um sin(t 1)
i Im sin(t 2 )
则u和i的相位差为
(t 1) (t 2 ) 1 2 正弦交流电的相位差等于其初始相位之差。它是一个常量,与计时起点即初相无关。
同相 0
(b)超前 0 (c)反相 (d)正交
2
5.2.3 相位、初相和相位差
尼古拉·特斯拉
5.2.2 最大值(振幅)和有效值
3.有效值 交流电的有效值是根据电流的热效应来确定的。即在相同的电阻R中,分别通入 直流电和交流电,在经过一个交流周期的时间内,如果它们在电阻上产生的热量相等, 则用此直流电的数值表示交流电的有效值。一般电气设备铭牌上所标明的额定电压和 额定电流,交流电表上所指示的电压、电流读数等,就是指被测量的交流电的有效值。 如电压220 V,就是指供电电压的有效值。 交流电的有效值规定用大写字母表示,如E,I,U。有效值与最大值的关系分别为
相位和初相的单位是弧度,但一般习惯用角度表示。计算时须将 t 和 0 化成
相同的单位。初相 0 的变化范围一般为 0 。
5.2.3 相位、初相和相位差
3.相位差
两个相同变化快慢的正弦交流电的相位之差称为相位差,用 表示。它表明了
两个正弦量到达最大值的先后差距。 例如,当一个正弦交流电的电压和电流分别用下式表示时
Im ,Um ,Em ——表示电流、电压、电动势的最大值;
——表示电流、电压、电动势的角频率;
i0 ,u0 ,e0 ——表示电流、电压、电动势的初相。
5.3.1 解析式法
【例】已知一正弦交流电的电压为220 V,在t=0时的瞬时值为 110 2 V , 频率为50 Hz,试写出其交流电电压的解析表达式。
两个正弦交流电波形

表征正弦交流电的物理量PPT课件

表征正弦交流电的物理量PPT课件
在一个周期内的平均值为零的电流称为正弦交流电。
2.写出交流电电流、电压和电动势的解析式。
i = Imsin( t 0) u = Umsin( t 0) e = Emsin( t 0)
第9页/共52页
交流电的瞬时值和最大值
瞬时值:交流电任一瞬间的值;用 i 、 u、 e 表示。
最大值(幅值):交流电在一个周期内所达到的最大值; 用大写字母下标加m,Im、Um、Em。
方法二:
如果初相是正值,曲线的起点就在坐标原点的左边;
如果初相是负值,曲线的起点就在坐标原点的右边。
②判断大小:
从坐标原点到最近一个正弦波的起点之间的距离就
是初相的大小。
第29页/共52页
(3)相位差: 两个同频率交流电的相位之差。 u U m sin(t 01)
i Im sin(t 02 )
式中,Im、Um、Em 分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅 (也叫做峰值或最大值),电流的单位为安培(A),电压和电动
势的单位为伏特(V); 叫做交流电的角频率,单位为弧度/秒 (rad/s),它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度;i0、u0、 e0 分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相,单位为弧
第3页/共52页
第一节 交流电的产生
一、交流电的产生 二、正弦交流电
第4页/共52页
一、交流电的产生
如果电流的大小及方向都随时间做周期性变化,并且 在一个周期内的平均值为零的电流称为交流电。
第5页/共52页
二、正弦交流电
大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、 电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势,在某一 时刻 t 的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示,即
值均为有效值。

描述交流电的物理量PPT教学课件

描述交流电的物理量PPT教学课件
则此交流电的频率是_____0H.2z5。若将该电压加 在10uF的电容器上,则电容器的耐压值不应小 于_____2_0V0;若将该电压加在一阻值为1KΩ的 纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避 免意外事故的发生,该电路中保险丝的额定电
流不能低于______A。0.1 2
u/v
200
2
t/s
-200
4、频率:一秒内完成周期性变化的次数。
f 1 T
2 2f
T
5、有效值: E U I
(1)定义:根据电流的热效应来规定,让交流电和直流通过相 同阻值的电阻,如果他们在一个周期内产生的热量相等, 就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。
(2)正弦交流电的有效值与最大值的关系: E Em
2
注意:A.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I12 RT
1 2
I
2 2
RT
42
I
1 2
(I12
I
2 2
)
3 2
1 2
(4
2)2 (3
2)2 5A
练习2:如图表示一交流随时间变化 的图像,求此交流的有效值。
iA
I 2RT
I12
R
T 2
I
2
2
R
T 2
2
o
12
栖(qī):鸟停在树上。 十五夜:中秋的晚上。 地白:指月光满地。
十五夜望月 王建
中庭地白树栖鸦,冷露无声湿桂花。 今夜月明人尽望,不知秋思落谁家?
1 、“地白”在文中是何意?由此你想到了谁的一句诗?
2 、“秋思”一词具体含义指什么?

正弦交流电路PPT课件

正弦交流电路PPT课件
电抗 X = XL—XC
阻抗 Z R2X2
阻抗角
arcU L t a U C narcX L t aX C n
U R
R
三、电路的电感性、电容性和电阻性
四、功率
视在功率——电压与电流有效值的乘积,用S 表示,单位为伏·安(VA)。
视在功率并不代表电路中消耗的功率,它常用 于表示电源设备的容量。
解题过程
常用电子仪器的使用
§3-2 正弦交流电的相量图表示法
旋转矢量与波形图的关系
有效值相量图
应用相量图时注意以下几点:
同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。 同一相量图中,相同单位的相量应按相同比
例画出。
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。
用相量表示正弦交流电后,它们的加、减运 算可按平行四边形法则进行。
视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系:
S P2 Q2
PSc os QSsin
cos P 称为功率因数。
S
五、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形
阻抗三角形
电压相量图
电压三角形
功率三角形
§3-7 提高功率因数的意义和方法
计算电感性负载的有功功率,除考虑电压、
电流的大小外,还要考虑电压、电流之间的相位
QCUII2XCU XC 2
【例3-5 】 容量为40μF的电容接在的电源上,试求: (1)电容的容抗;(2)电流的有效值;(3)电流瞬时值 表达式;(4)电路的无功功率。
解题过程
§3-6 RLC串联电路
一、电容对交流电的阻碍作用
开关SA闭合后接交流 电压,灯泡微亮。再断开 SA,灯泡突然变亮。测量 R、L、C两端电压 UR 、UL、 UC ,发现:

中职教育-《电工技术基础与技能》第5章 正弦交流电.ppt

中职教育-《电工技术基础与技能》第5章  正弦交流电.ppt
简单地讲,谐波分析就是对一个已知波形的信号,求出它所包含的各次谐波分量 的最大值(振幅)和初相,并且写出各次谐波分量的表达式,最后将这些表达式相加。
实训项目 用示波器观测交流电波形
1.认识示波器
显示屏
功能控制键区
插孔
1.认识示波器
CH15扩展
垂直输入方式
CH1垂直位移
CH2垂直位移
CH25扩展 水平位移
L/O/G/O
5.1 正弦交流电的产生
前面讨论的电压和电流均为直流电,因为其大小和方向均不随时间变化。如果电压、 电流的大小和方向都随时间在变化,我们就称为交流电。由交流电组成的电路称为交流电 路。交流电的波形一般有正弦波、方波、三角波、锯齿波等,如图所示。
在交流电路中,若电流与电压的大小和方向是随时间按正弦规律变化的,由此产生的 电流、电压就是正弦交流电。工程上常用的交流电也是指正弦交流电。
相位和初相的单位是弧度,但一般习惯用角度表示。计算时须将 t 和 0 化成
相同的单位。初相 0 的变化范围一般为 剟0 。
5.2.3 相位、初相和相位差
3.相位差
两个相同变化快慢的正弦交流电的相位之差称为相位差,用 表示。它表明了
两个正弦量到达最大值的先后差距。 例如,当一个正弦交流电的电压和电流分别用下式表示时
u Um sin(t 1)
i Im sin(t 2 )
则u和i的相位差为
(t 1) (t 2 ) 1 2 正弦交流电的相位差等于其初始相位之差。它是一个常量,与计时起点即初相无关。
同相 0
(b)超前 0 (c)反相 (d)正交
2
5.2.3 相位、初相和相位差
【例】 已知加在某元件上的正弦交流电压为 u 311sin(314t 30°) V ,电流 为 i 100sin(314t 60°) A ,求两者的相位差,并指出它们之间的关系。

正弦交流电的概念PPT课件

正弦交流电的概念PPT课件
为220V。
提示:在选择电器的耐压时,必须考虑电路中电压的最大值;选择最大允许电流时,
同样也是考虑电路中出现的最大电流。例如:耐压为220V的电容,不能接到电压有效值为
220V的交流电路上,因为电压的有效值为220V,对应最大值为311V,会使电容器因击穿而
损坏。
知识点精讲
如图所示,已知一电容元件的电容量为50μF,在它两端加上一个工频正弦电压,当ωt由-30°变化到零时
是赫[兹],符号为Hz。常用单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz),换算关系如下:
1 = 103
1 = 106
1

周期与频率的关系:互为倒数关系,即 = 。
注意:我国发电厂发出的交流电都是50Hz,习惯上称为“工频”。(美国、日本采用的市电频率
均为60Hz,110V)
周期与频率都是反映交流电变化快慢的物理量。周期越短、频率越高,交流电变化越快。

6
A.u=10sin(100πt+ )V

6

6
B.u=10sin(100πt- )V

6
C.u=52sin(100πt+ )V D.u=52sin(100π- )V
【解析】波形零点在坐标原点左边(不超过π),初相位为正角。
知识点精讲
一个电热器接在220V直流电路上,发热功率为1kW,若把它接在交流电路中,要使其发热功率
在实际应用中,规定用绝对值小于π的角度(弧度值)表示相位差。以图5-1-2所示为例:
注意:如果已知正弦交流电的振幅、频率(或者周期、角频率)和初相(三者缺一不可),就可
以用解析式或波形图将该正弦交流电唯一确定下来。因此,振幅、频率(或周期、角频率)、初相叫

正弦交流电的物理量.(课堂PPT)


则i i 2020/7/8 1、 2
的相位差为
21
在讨论两个正弦量如
的相位关系时:
(1)当 φ1>φ2,即φ>0时,称i1超前i2 ,或i2 滞后i1 ; (2)当 φ1<φ2,即φ<0时,称i1滞后i2 ,或i2 超前i1 ; (3)当 φ1=φ2,φ=0时,称i1与i2同相; (4)当 φ=±π或±180°时,称i1与i2反相; (5)当 φ=±π/2或±90°时,称i1与i2正交。
➢周期:正弦交流电按正弦规律变化,每完成一个循环所 需要的时间称为周期,用符号T表示,单位为s(秒)。 ➢频率:正弦交流电1s内完成的周期数称为频率,用符号f 表示,单位为Hz(赫兹)。
U/V 0
T t/s
f 1 T
2020/7/8
15
2、表征正弦交流电变化快慢的物理量 ——周期、频率、角频率
➢角频率:正弦交流电在单位时间内变化的弧度数称为 角频率,用符号ω表示,单位为rad/s(弧度/秒)。 ➢在一个周期T内,正弦交流电变化了2π弧度,角频率
游戏规则
MATCH RULES
注意:不允许回传,如XX传给YY,YY不能传给XX。反应慢的 和传错的淘汰。
3
字母中的物理量
字母
A B C E F H I
物理量或单位
安培 磁场强度
电容 电动势 法拉 亨利 电流
字母
L P R T U V W
物理量或单位
电感 电功率
电阻 周期 电压 伏特(电位) 瓦特(电功)
20
3、表征正弦交流电初始状态的物理量 ——初相位
➢相位:式 e Em sin(中t 的(0) ωt+φ0)称为相位。相位是随 时间变化的角度。 ➢初相位:t=0时的相位叫做初相位,即φ0。初相位决定 了交流电的起始状态。规定初相位的绝对值不大于180° 。 ➢相位差:两个同频率的正弦量的相位之差叫做相位差 ,用字母表示。例如
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游戏规则
MATCH RULES
注意:不允许回传,如XX传给YY,YY不能传给XX。反应慢的 和传错的淘汰。
3
字母中的物理量
字母
A B C E F H I
物理量或单位
安培 磁场强度
电容 电动势 法拉 亨利 电流
字母
L P R T U V W
物理量或单位
电感 电功率
电阻 周期 电压 伏特(电位) 瓦特(电功)
2020/2/17
5
小组讨论 你的身边有哪些直流用电器和交流用电器?
返回复习
6
交流电的产生
返回复习 7
你预习了吗?
课本上讲了几个表征正 弦交流电的物理量?
周期的符号是什么?
正弦交流电的三要素是 什么?
2020/2/17
8
1.表征正弦交流电大小的物理量 ——瞬时值、最大值、有效值
➢正弦交流电的函数表达式
➢周期:正弦交流电按正弦规律变化,每完成一个循环所 需要的时间称为周期,用符号T表示,单位为s(秒)。 ➢频率:正弦交流电1s内完成的周期数称为频率,用符号f 表示,单位为Hz(赫兹)。
U/V 0
T t/s
f 1 T
2020/2/17
15
2、表征正弦交流电变化快慢的物理量 ——周期、频率、角频率
➢角频率:正弦交流电在单位时间内变化的弧度数称为 角频率,用符号ω表示,单位为rad/s(弧度/秒)。 ➢在一个周期T内,正弦交流电变化了2π弧度,角频率
2π 2πf
T
2020/2/17
16
小常识
2020/2/17
17
小常识
我国电力系统的供电 频率为50Hz(称为 工频),少数国家如 美国、日本采用 60Hz的频率。
e Em sin(t 0)
u Um sin(t 0 )
i Im sin(t 0 )
➢瞬时值:正弦交流电在某一瞬间的பைடு நூலகம்值,用小写字母表 示,如i、u、e等 ➢最大值:正弦交流电变化时出现的最大瞬时值,用带下 标m的大写字母表示,如Im、Um、Em等。
2020/2/17
4
复习回顾
1、什么是直流电?什么是交流电?小组讨论
直流电是指大小和方向不随时间作周期性变化的一 种电流、电压和电动势。交流电是指大小和方向随 时间作周期性变化的一种电流、电压和电动势。
2、正弦交流电是如何产生的?动画演示
当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转 动时,线圈中产生的电流是随时间按正弦规律变化 的。即正弦交流电。预习
2020/2/17
13
练一练
闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动, 线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为 e=311sin(314t)V。则此交流电的最大值为 311V ,有
效值为 220V 。
E 0.707 311V 220V
2020/2/17
14
2、表征正弦交流电变化快慢的物理量 ——周期、频率、角频率
2020/2/17
18
小常识
一般的交流电动机,照明、 电热等设备,都是按照工 频交流电来设计制造的。 另外,音频信号的频率为 20~20000Hz,视频信号 的频率为0~6MHz。
2020/2/17
19
练一练
我国生产和生活用工频交流电的频率为50Hz, 周期T=__0_.0_2___s,角频率ω=__3_1_4___rad/s。
2020/2/17
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相位差的同相与反相的波形
例如:u1= 311sin(314t 30) V,u2= 311sin(314t 60)V, 写出其相位差,指出哪个超前,哪个滞后?
那么我们怎样来衡量交流电的平均效果呢?
2020/2/17
11
1.表征正弦交流电大小的物理量 ——瞬时值、最大值、有效值
➢ 有效值:有效值是根据电流热效应原理来确定的。将直流 电流I和交流电流i分别通过同一电阻R,如果在相同的时间 内产生的热量相等,则此直流电的数值即为该交流电的有 效值。有效值用大写字母表示,如I、U、E等。
9
表征正弦交流电大小的物理量
I/A 电流最大值
Im
瞬时值:交流电某一时刻的值
电流瞬时值
最大值:交流电的最大瞬时值
t/s
0
i Im sin(ωt φ0)
瞬时值 最大值
2020/2/17
10
1.表征正弦交流电大小的物理量 ——瞬时值、最大值、有效值
由于交流电的大小和方向随时间变化,它产生的 效果也随时间变化,在实际中我们常常不研究它的瞬 时效果,而是只要知道交流电在某段时间内的平均效 果就可以了。
§3.1.2
正弦交流电的物理量
1
任务目标
一、掌握正弦交流电的三要素; 二、掌握周期、频率和角频率之间的关系; 三、理解有效值和相位差的概念; 四、学会分析简单电路。
2
小游戏:萝卜蹲
每组出一名同学,通过抽牌决定代表 的物理量,开始游戏。
扮演XX的同学念“XX蹲, XX蹲, XX蹲完YY蹲”,并做出相应动作, XX 完成后YY立即跟上,念“YY蹲,YY蹲 ,YY蹲完ZZ蹲”。
最大值和有效值 之间的关系
E Em 0.707Em 2
U Um 0.707Um 2
I Im 0.707 Im 2
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12
小常识
我们通常所说家 庭照明电路的电源 电压为220V就是 指有效值,多数电 器产品铭牌上标注 的额定电压、额定 电流,用交流电流 表、电压表测量出 来的数值也都是有 效值。
T = 1/f ω = 2π/T = 2πf T = 1/50s=0.02s ω = 2π×50rad/s=100πrad/s=314rad/s
2020/2/17
20
3、表征正弦交流电初始状态的物理量 ——初相位
➢相位:式 e Em sin(中t 的(0) ωt+φ0)称为相位。相位是随 时间变化的角度。 ➢初相位:t=0时的相位叫做初相位,即φ0。初相位决定 了交流电的起始状态。规定初相位的绝对值不大于180° 。 ➢相位差:两个同频率的正弦量的相位之差叫做相位差 ,用字母表示。例如
则i i 2020/2/17 1、 2
的相位差为
21
在讨论两个正弦量如
的相位关系时:
(1)当 φ1>φ2,即φ>0时,称i1超前i2 ,或i2 滞后i1 ; (2)当 φ1<φ2,即φ<0时,称i1滞后i2 ,或i2 超前i1 ; (3)当 φ1=φ2,φ=0时,称i1与i2同相; (4)当 φ=±π或±180°时,称i1与i2反相; (5)当 φ=±π/2或±90°时,称i1与i2正交。
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