《电工电子技术基础教学资料》第3章 正弦交流电路.pptx
合集下载
电工电子技术 电路分析第3章正弦交流电路
感抗 X L L 感抗与频率 f 和L成正比。因此，电 感线 圈对高 频电流的阻碍作用很大，而 对直流可视为短路。 0 XL
i
+ u L
–
X L 2π fL
f XL与 f 的关系
由上面的分析可知电感的电压和电流的关系为 （1）u 和 i 的频率相同； （2）u 在相位上超前于 i 90 ； （3） u 和 i 的最大值和有效值之间的关系为： Um = XLIm U =XLI 用相量法可以把电感的电压和电流的上面三方面 的关系的(2)和(3)统一用相量表示： Um = j XL Im
–
C
3.1 正弦交流电的基本概念
大小和方向随时间作周期性变化、并且在一个周期 内的平均值为零的电压、电流和电动势统称为交流电。
工程上所用的交流电主要指正弦交流电。 i (t)= Imsin ( t+i ) 正弦交流电的三要素： i
Im
0
（1）幅值 Im
（2）角频率
（3）初相位 i
2
t
A
例3.2.3 已知某正弦电压Um=311V，f =50Hz，u=30°， 试写出此电压的最大值相量、有效值相量和瞬时值表达 式画出此电压的相量图，求t =0.01S时电压的瞬 时值。
• 解：最大值相量 U m =311 30 °V
有效值
U=
Um 2
=
311 2
=220V U 30 °
•
• 有效值相量 U =220 30 °V
i Im sin t t=0时， i0 0
i
t
i I m sin( t ) i0 I m sin 不等于零 i i0
0
0
t
i
+ u L
–
X L 2π fL
f XL与 f 的关系
由上面的分析可知电感的电压和电流的关系为 （1）u 和 i 的频率相同； （2）u 在相位上超前于 i 90 ； （3） u 和 i 的最大值和有效值之间的关系为： Um = XLIm U =XLI 用相量法可以把电感的电压和电流的上面三方面 的关系的(2)和(3)统一用相量表示： Um = j XL Im
–
C
3.1 正弦交流电的基本概念
大小和方向随时间作周期性变化、并且在一个周期 内的平均值为零的电压、电流和电动势统称为交流电。
工程上所用的交流电主要指正弦交流电。 i (t)= Imsin ( t+i ) 正弦交流电的三要素： i
Im
0
（1）幅值 Im
（2）角频率
（3）初相位 i
2
t
A
例3.2.3 已知某正弦电压Um=311V，f =50Hz，u=30°， 试写出此电压的最大值相量、有效值相量和瞬时值表达 式画出此电压的相量图，求t =0.01S时电压的瞬 时值。
• 解：最大值相量 U m =311 30 °V
有效值
U=
Um 2
=
311 2
=220V U 30 °
•
• 有效值相量 U =220 30 °V
i Im sin t t=0时， i0 0
i
t
i I m sin( t ) i0 I m sin 不等于零 i i0
0
0
t
最新电路基础及其基本技能实训第3章 正弦交流电路ppt课件
第3章 正弦交流电路
［情境8］ 220 V 若购得一台其电源耐压为 300V 的进口电器，是否可以 将该电器的电源插头插进我们平时使用的220 V的工频电的 插座上? 工频电所说的220 V就是交流电的电压有效值。像直流 电的数值一样，采用交流电的有效值来反映正弦交流电的平 均作功能力。即采用交流电对电阻的热效应能量的大小来反 映交流电量的大小。用大写的英文字母表示交流电的有效值， 如I、 U
第3章 正弦交流电路
第3章 正弦交流电路
(3) 初相φu, φi与相位： ωt+φu为电压正弦量的相位角， ωt+φi 为电流正弦量的相位角，简称相位。显然正弦量在不 同的瞬间有着不同的相位，因而有着不同的状态(包括瞬时值 和变化趋势)。
φu, φi(见图3.2和图3.3)为电压和电流的初相位或初相角 (简称初相)。初相反映了正弦量在计时起点(即t=0时)所处的 状态。
第3章 正弦交流电路 图3.6 峰值电压表结构框图
第3章 正弦交流电路
用峰值电压表测量其他非正弦波波形的电压有效值时，
必须进行波形换算，且按下式进行换算：
U kp2Ua
(3-9)
其中，Ua为仪表显示的值，U为非正弦波波形的电压有 效值，kp为波峰因数，详见表3.1。
第3章 正弦交流电路
例3.2 用峰值电压表测量某正弦波和三角波的电压，已 知测量后该电压表的读数均为10 V，试分别指出正弦波、 三
正弦量的相位和初相都和计时起点的选择有关。正弦量 在一个周期内瞬时值两次为零，现规定由负值向正值变化之 间的一个零叫正弦量的零值。
第3章 正弦交流电路
若只改变电压信号的频率(亦即周期)，u1(t)=Umsinωt改 变为u2(t)=Umsin2ωt，波形的变化如图3.4(b)
第3章-正弦交流电路PPT课件
第3章 正弦交流电路
➢正弦交流电路分析？ ➢正弦交流电路功率？ ➢谐振及互感电路? ➢三相电路分析？
长江大学
返回主目录
1
电路 与模拟
3、1
正弦交流电的基本概念
电子
正弦交流电的基本概念
函数式与波形 正弦交流电的三要素
uUmsi nt()
振幅、频率、初相—振—幅正即初弦最相波大，的值正角三弦频要波率素的简起称点频率
A A1 2(B1B2)1.6 59.17(1 030217)0 1.6 59.17(8.66j51.97j0.34)7
1.6 59.171.192.671.9665
6
电路 与模拟
正弦量的相量表示法
电子
由欧拉公式 ejcosjsin 则
复数称为相量
cosReej[] sinIme[j]
u U m sit n) (IU m m e j( t [ )] uIm Um [ejejt]
相量不等于正电弦路量中电压电流符号的约定：
相量分为两种表u示, i形—式—
瞬时值或 时间函数表达式
最大值相量U，m,即Im相—量—的模最取大最值大；值，
有最效大值值相与UU量有,，I,效 即I—值—相—的—量关相的系有量模效。取值有；效值。
U mUm U U
正弦量与相量U的m互化2U
9
电路 与模拟
1arc1 s6i2 narc1 2 s in 302a
rc1s.1 4in 4 arc0.s7i0 n 4 75 20
u 1(t)1s2i3 n1 t(3 40 ) u2(t)2s0i3 n1 t(4 4)5
2、 12 3 0 4 5 15
3、 u 1 ( 0 .0 ) 1 1 s2 3 in 0 1 .0 ( 4 3 1 ) 0 6 V
➢正弦交流电路分析？ ➢正弦交流电路功率？ ➢谐振及互感电路? ➢三相电路分析？
长江大学
返回主目录
1
电路 与模拟
3、1
正弦交流电的基本概念
电子
正弦交流电的基本概念
函数式与波形 正弦交流电的三要素
uUmsi nt()
振幅、频率、初相—振—幅正即初弦最相波大，的值正角三弦频要波率素的简起称点频率
A A1 2(B1B2)1.6 59.17(1 030217)0 1.6 59.17(8.66j51.97j0.34)7
1.6 59.171.192.671.9665
6
电路 与模拟
正弦量的相量表示法
电子
由欧拉公式 ejcosjsin 则
复数称为相量
cosReej[] sinIme[j]
u U m sit n) (IU m m e j( t [ )] uIm Um [ejejt]
相量不等于正电弦路量中电压电流符号的约定：
相量分为两种表u示, i形—式—
瞬时值或 时间函数表达式
最大值相量U，m,即Im相—量—的模最取大最值大；值，
有最效大值值相与UU量有,，I,效 即I—值—相—的—量关相的系有量模效。取值有；效值。
U mUm U U
正弦量与相量U的m互化2U
9
电路 与模拟
1arc1 s6i2 narc1 2 s in 302a
rc1s.1 4in 4 arc0.s7i0 n 4 75 20
u 1(t)1s2i3 n1 t(3 40 ) u2(t)2s0i3 n1 t(4 4)5
2、 12 3 0 4 5 15
3、 u 1 ( 0 .0 ) 1 1 s2 3 in 0 1 .0 ( 4 3 1 ) 0 6 V
03电工与电子学课件--第三章_正弦交流电路
旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻 正弦量的瞬时值
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.2.1 正弦量的相量
2.2 正弦量的相量表示法
复平面上的有向线段可以用复数表示~~正弦量的相量
复数(相量)的四种表示方式：
+j
设A为复数：
b
A
r
⒈ 代数式： A a jb
一般交流设备铭牌标注的电压和电流均为有效值。
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.1.3 初相位与相位差
i
i Im sin (ωt ψ)
Im
2.1 正弦电压与电流
相位：ωt ψ
O
2
t
T
t
反映正弦量变化的进程。-Im
初相位：表示正弦量在t = 0 时的相位角。给出了观 察弦波的起点或参考点。
ui
ψ1 O
ψ2
ψ1 ψ2 0
u 电压滞后电流
i ωt
2.1 正弦电压与电流
u i ψ1 ψ2 90
u 电压超前电流 90
正交 i
ψ2 O
ωt
ψ1
ui
ψ1 ψ2 0
u 电压与电流同相
u i ψ1 ψ2 180
u 电压与电流反相
乘法运算 则：
除法运算
： 设
U1 U1e j1 U 2 U 2e j2
2.2 正弦量的相量表示法
U U1 U 2
U1 U 2 e j(12 )
则：
U1 U 2
U1 e j 1 2 U2
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.2.1 正弦量的相量
2.2 正弦量的相量表示法
复平面上的有向线段可以用复数表示~~正弦量的相量
复数(相量)的四种表示方式：
+j
设A为复数：
b
A
r
⒈ 代数式： A a jb
一般交流设备铭牌标注的电压和电流均为有效值。
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.1.3 初相位与相位差
i
i Im sin (ωt ψ)
Im
2.1 正弦电压与电流
相位：ωt ψ
O
2
t
T
t
反映正弦量变化的进程。-Im
初相位：表示正弦量在t = 0 时的相位角。给出了观 察弦波的起点或参考点。
ui
ψ1 O
ψ2
ψ1 ψ2 0
u 电压滞后电流
i ωt
2.1 正弦电压与电流
u i ψ1 ψ2 90
u 电压超前电流 90
正交 i
ψ2 O
ωt
ψ1
ui
ψ1 ψ2 0
u 电压与电流同相
u i ψ1 ψ2 180
u 电压与电流反相
乘法运算 则：
除法运算
： 设
U1 U1e j1 U 2 U 2e j2
2.2 正弦量的相量表示法
U U1 U 2
U1 U 2 e j(12 )
则：
U1 U 2
U1 e j 1 2 U2
电工电子技术课件：三相正弦交流电路
2．触电事故的规律 （1）国内、外统计资料表明：每年的6～9月最事故多。主要 是由于这段时间天气炎热、人体衣单而多汗，触电危险性较 大；还由于这段时间多雨、潮湿、电气设备绝缘性能降低等。 （2）国内、外统计资料表明，低压触电事故远多于高压触电 事故。 （3）携带式设备和移动式设备触电事故多。
电工电子技术
电工电子技术
1.TN系统
三相正弦交流电路
图3-13 低压配电的TN系统
如图3-13所示，TN系统的中性点直接接地，所有设备 的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线）或公共的保 护中性线（PEN线）。这种接公共PE线或PEN线的方式，通 称“保护接零”。TN系统又分TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S 系统。
电工电子技术
三相正弦交流电路
（2）急救处理。
当触电者脱离电源以后，必须迅速判断触电程度的轻重， 立即对症救治，同时通知医生前来抢救。
①如果触电者神智清醒，则应使之就地平躺，严密观察，暂 时不要站立或走动，同时也要注意保暖和保持空气新鲜。
电工电子技术
三相正弦交流电路
1 三相电源的联结
主 要
2 三相负载的联结
内
容
3 三相交流电路的功率
4 供配电常识及安全用电技术
电工电子技术
三相正弦交流电路
3.1 三相电源的联结 3.1.1三相交流电源
uA 2U sint uB 2U sin(t 120) uC 2U sin(t 240)
2U sin(t 120)
电工电子技术
三相正弦交流电路
2.TT系统 TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部
分均各自经PE线单独接地，也称为保护接地系统，第一个符 号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设 备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而 与系统如何接地无关。
电工电子技术
电工电子技术
1.TN系统
三相正弦交流电路
图3-13 低压配电的TN系统
如图3-13所示，TN系统的中性点直接接地，所有设备 的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线）或公共的保 护中性线（PEN线）。这种接公共PE线或PEN线的方式，通 称“保护接零”。TN系统又分TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S 系统。
电工电子技术
三相正弦交流电路
（2）急救处理。
当触电者脱离电源以后，必须迅速判断触电程度的轻重， 立即对症救治，同时通知医生前来抢救。
①如果触电者神智清醒，则应使之就地平躺，严密观察，暂 时不要站立或走动，同时也要注意保暖和保持空气新鲜。
电工电子技术
三相正弦交流电路
1 三相电源的联结
主 要
2 三相负载的联结
内
容
3 三相交流电路的功率
4 供配电常识及安全用电技术
电工电子技术
三相正弦交流电路
3.1 三相电源的联结 3.1.1三相交流电源
uA 2U sint uB 2U sin(t 120) uC 2U sin(t 240)
2U sin(t 120)
电工电子技术
三相正弦交流电路
2.TT系统 TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部
分均各自经PE线单独接地，也称为保护接地系统，第一个符 号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设 备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而 与系统如何接地无关。