《电工基础》(劳动第五版)——第五章
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电子通用课件《电工基础(第五版)》
实验七 电力系统潮流计算仿真
实验八 短路故障仿真与分析
实验九 负荷频率控制仿真
习题与解答
基础知识习题
总结词
考察基本概念和原理
详细描述
这部分习题主要考察学生对电工基础基本概念和原理的掌握程度，包括电路的 基本组成、欧姆定律、基尔霍夫定律等。
交流电与电机习题
总结词
涉及交流电和电机应用
详细描述
这部分习题重点考察学生对交流电和电机应用的理解，包括交流电路的分析、三 相电机的工作原理和特性等。
在磁场中，磁场力沿任意闭合 曲线的线积分等于穿过该曲线 所围面积的电流代数和乘以真 空磁导率。
电路元件
电阻器
电阻器是一种阻碍电流的元件， 其特性可以用欧姆定律描述。 电阻器的单位是欧姆。
电容器
电容器是一种储存电荷的元件， 其特性可以用电容器的充放电 过程描述。电容器的单位是法拉。
电感器
电感器是一种储存磁能的元件， 其特性可以用感抗描述。电感 器的单位是亨利。
电力系统与安全用电习题
总结词
结合实际，强调安全用电意识
详细描述
这部分习题结合实际电力系统，考察学生对电力系统的整体理解，同时强调安全用电意识，如防触电、接地保护 等。
THANKS
感谢观看
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。
电机及其控制
电机的定义
电机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各种机械系统中。
电机的分类
电机可以根据工作原理分为直流电机和交流电机，根据用途可分为发电机和电动机。
电机的控制
电机的控制可以通过各种控制器实现，如调速控制器、启动控制器等。控制器的功能是根 据实际需求调节电机的输入电压或电流，以达到调节电机输出转矩、速度或位置等参数的 目的。
电工基础(第五版)课件
THANKS
感谢观看
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
电工与电子基础第五~六章 变压器与交流电动机
1.改变交流电压 例5-1 一台降压变压器的一次绕组接在380V的电压上，二次电压 为38V。若一次绕组绕有1140匝时，试求二次绕组的匝数?
第一节 变 压 器
解 已知 Ｕ１＝３８０Ｖ，Ｕ２＝38Ｖ，Ｎ１＝１１４０匝
其中, N1 / U1, N2 / U2 称为一、 二次绕组的匝伏比 (即变压器一、 二次绕组的匝 数与电 压之比), 同一台变压器一、 二次绕组的匝伏比是相等的。 如果已知一台变压器匝伏比, 则绕组的匝数等于该绕组的电压数值乘以匝伏比, 绕组的 电压就等于该绕组的匝数除以匝伏比。
表5-2 绝缘等级及其工作温度
第二节 三相笼型异步电动机
一、基本结构
1.定子
图5-15 三相笼型异步电动机的组成 1—端盖 2—定子 3—转子 4—风扇 5—定子绕组 6—接线盒
第二节 三相笼型异步电动机
图5-16 未装绕组的定子与定子硅钢冲片
(1)定子铁心 它是电动机的磁路部分，一般用０.３５～０.５mm厚、 表面涂绝缘漆或有氧化膜的硅钢片叠压而成，
变压器的效率为８５％，试求一、二次的功率和损耗以及一次电流。 解 二次功率为
第一节 变 压 器
四、基本结构 1.铁心
图5-3 心式与壳式变压器 a)心式变压器 b)壳式变压器
1—铁心 2—绕组
第一节 变 压 器
2.绕组
图5-4 相邻两层硅钢片的配列情况
(1)同心式绕组 如图5-6a所示，变压器的一、二次绕组呈同心圆筒
3.变换交流阻抗
第一节 变 压 器
图5-2 变压器的阻抗变换
例5-4 一台输出变压器二次侧接有８Ω的扬声器，一次侧输入信号 源的内阻是512Ω。当输出最大功率时，试求变压器的匝数比。
解 已知 ＺＬ＝８Ω，Ｚ＝５１２Ω，根据式(5-4)得
第一节 变 压 器
解 已知 Ｕ１＝３８０Ｖ，Ｕ２＝38Ｖ，Ｎ１＝１１４０匝
其中, N1 / U1, N2 / U2 称为一、 二次绕组的匝伏比 (即变压器一、 二次绕组的匝 数与电 压之比), 同一台变压器一、 二次绕组的匝伏比是相等的。 如果已知一台变压器匝伏比, 则绕组的匝数等于该绕组的电压数值乘以匝伏比, 绕组的 电压就等于该绕组的匝数除以匝伏比。
表5-2 绝缘等级及其工作温度
第二节 三相笼型异步电动机
一、基本结构
1.定子
图5-15 三相笼型异步电动机的组成 1—端盖 2—定子 3—转子 4—风扇 5—定子绕组 6—接线盒
第二节 三相笼型异步电动机
图5-16 未装绕组的定子与定子硅钢冲片
(1)定子铁心 它是电动机的磁路部分，一般用０.３５～０.５mm厚、 表面涂绝缘漆或有氧化膜的硅钢片叠压而成，
变压器的效率为８５％，试求一、二次的功率和损耗以及一次电流。 解 二次功率为
第一节 变 压 器
四、基本结构 1.铁心
图5-3 心式与壳式变压器 a)心式变压器 b)壳式变压器
1—铁心 2—绕组
第一节 变 压 器
2.绕组
图5-4 相邻两层硅钢片的配列情况
(1)同心式绕组 如图5-6a所示，变压器的一、二次绕组呈同心圆筒
3.变换交流阻抗
第一节 变 压 器
图5-2 变压器的阻抗变换
例5-4 一台输出变压器二次侧接有８Ω的扬声器，一次侧输入信号 源的内阻是512Ω。当输出最大功率时，试求变压器的匝数比。
解 已知 ＺＬ＝８Ω，Ｚ＝５１２Ω，根据式(5-4)得
电工基础——三相交流电路
第五章三相交流电路引言：三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点：1 ．三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良；2 ．三相电比单相电用途更加广泛；3 ．三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。
由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。
生活中的单相电常常是三相电中的一相。
第一节对称三相交流电源学习目标： 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 ．掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点重点：三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点难点：三相交流电源的三角形联结的特点一、三相电动势图 5-1 图 5-21 ．单相电动势的产生：如图 5-1 所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。
让线圈以w 的速度顺时针旋转。
根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U 1 ® U 2 。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势为2 ．三单相电动势的产生：如图 5-2 所示，若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) ：U 1 ® U 2 ，V 1 ® V 2 ，W 1 ® W 2 ，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差120 o ，转子装有磁极并以w 的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
二、三相对称电源图 5-3 1 ．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。
如图 5-3 所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。
2 ．三相电源的表示式3 ．相量表示式及相量图、波形图，如图 5-4 、 5-5 所示图 5-5图 5-44 ．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º 。
对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零，即5 ．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U → V → W → U 为顺序，U → W → V → U 为逆序。
电工基础(第五版)习题册参考答案
电工基础(第五版)习题册参考答案电工基础(第五版)习题册参考答案第一章：电工基础知识1. 电工所需基础知识题目：第五版电工基础习题册参考答案作者：[你的名字]在电工领域，掌握基础知识是建立深厚技能的关键。
本章将介绍习题册中涉及的电工基础知识，帮助读者更好地理解和解决实际问题。
1.1 电荷与电流电荷是构成电流的基本单位，其在导体中的流动形成了电流。
电荷的基本单位是库仑（C），电流的基本单位是安培（A）。
电流的方向由正电流和负电流来表示，正电流表示电子流动方向与整个电路的方向一致，负电流则相反。
1.2 电压与电阻电压是电力源提供的电位差，决定了电荷在电路中流动的推动力。
电压的基本单位是伏特（V），常用的电压电源有直流电源和交流电源。
电阻用欧姆（Ω）来表示，它是电阻对电流产生的阻碍效果。
1.3 电功与功率电功表示电路中电能的转化和传输，其计算公式为P=VI，其中P 代表功率，V代表电压，I代表电流。
功率的单位是瓦特（W）。
第二章：直流电路2.1 基本电路元件直流电路中常用的基本元件有电阻、电容和电感。
电阻用于控制电流，电容用于储存电荷，电感用于储存磁能。
2.2 欧姆定律欧姆定律是直流电路中最基本的定律，表明电流与电压和电阻之间的关系。
该定律表述为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
2.3 网络定理直流电路中，网络定理是分析电路的有效工具。
其中，基尔霍夫定律用于分析电流和电压的分布，戴维南定理用于简化电路中的复杂分支。
第三章：交流电路3.1 交流电流与交流电压交流电路中的电流和电压是随时间变化的。
交流电流的频率用赫兹（Hz）来表示，一般为50Hz或60Hz。
交流电压的峰值和有效值是常用的电压表示方式。
3.2 交流电路分析方法交流电路分析采用复数分析的方法。
复数形式将交流电路中的相位和幅值统一起来，便于计算和分析。
3.3 三相交流电路三相交流电路是工业中常用的电路形式。
利用三相电源可以提供更大的功率输出，并且更加稳定。
电工基础完整ppt课件
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电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
ppt课件完整
H N
l
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电工基础
4.3 磁场对电流的作用
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电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
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F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
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原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
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判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
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电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
ppt课件完整
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电工基础
ppt课件完整
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电工基础
应用
ppt课件完整
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电工基础
ppt课件完整
涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
电工基础(第五版)
电感元件
电感元件的正弦交流电路 中，电压超前电流90度相 位，且电压与电流的比值 等于感抗。
电容元件
电容元件的正弦交流电路 中，电流超前电压90度相 位，且电压与电流的比值 等于容抗。
04 三相交流电路
三相电源及其连接方式
三相电源的星形连接
将三相绕组的末端连接在一起，作为中性点，各相绕组的始端引 出，作为三相电源的三根相线。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，对于电路中的任何节点或封闭面，流入的电流总等于流 出的电流。基尔霍夫电压定律则指出，对于电路中的任何闭合回路，沿回路绕行 一圈的电压降总和为零。
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析的重要定理，它指出在多个独立源 共同作用下，任一支路的响应等于各个独立源单独作用于该 支路产生的响应之和。
变压器正常工作时的电流值。
额定容量
变压器正常工作时的视在功率 。
运行特性
包括效率特性、外特性、调整率 和负载特性等，描述了变压器在
不同工作条件下的性能表现。
06 电动机及其控制
电动机的种类和结构
交流电动机
分为异步电动机和同步电动机， 结构简单，运行可靠，维护方 便。
伺服电动机
具有快速响应和高精度的特点， 常用于需要精确控制的位置和 速度控制系统。
如果三相负载的阻抗相等，则称为对 称负载；如果阻抗不等，则称为不对 称负载。
三相负载的三角形连接
三相负载的首尾顺次相连，形成闭合 三角形，各相负载的首端分别连接到 三根相线上。
三相电路的功率
有功功率
无功功率
电路中实际消耗的功率， 用于转换和利用电能。
电路中交换的功率，用 于维持磁场和电场。
视在功率
《电工基础》课后习题解答
解 （1）电路发生断路故障，故障点在灯泡处。 （2）电路发生短路故障，短路点在灯泡处。 （3）电路发生断路故障，故障点在电流表处或 在电池和滑线电阻处。 （4）电路中电阻过大，灯泡电压很低，接触点 处接触不良，滑线电阻阻值过大。
图1－39
1－15 在图1－40所示电路中，若以f点作为参考点，试计 算c、d两点的电位。
图1－44
1－21 在图1－45所示电路中，已知U1=1V，试求电阻R。
解 各电量参考方向如图所示
1 I1 1 A 1 U 2 12 1 11 V 11 5 .5 A 2 I 3 I 2 I 1 5 .5 1 4 .5 A I2 U 4 18 1 3 4.5 5.5V 5 .5 5 .5 A 1 I I 4 I 3 5 .5 4 . 5 1 A I4 U 12 5.5 6.5V 6 .5 R 6.5 1
解
12 I 1 2A 24 6 图1－40 I2 2A 1 2 V c U cf U af U ba U cb 12 2 2 0 8V V d U df U dc U cb U ba U af 2 1 0 2 2 12 10V
1－3 下述说法中错误的是（ D ）。 A.电阻元件是一种耗能元件，当其中有电流流过时，它总是吸收功率， 消耗电能。 B.电容元件是一种储能元件，它所储存的电场能量与其极板上的电荷量 平方成正比。 C.电感元件是一种储能元件，它所储存的磁场能量与其磁链平方成正比。 D.电压源和电流源是有源元件，当它们与外电路接通时，它们总是发出 电能。
1－19 求图1－43所示电路中的电压Uab。
图1－43
解 设电流I1参考方向如图所示
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(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
精品课件
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
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。
精品课件
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
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
精品课件
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。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
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 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 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:
精品课件
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
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
精品课件
第五章 单相交流电
实际应用的发电机
旋转磁极式发电机 精品课件
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 精品课件
第五章 单相交流电
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:
精品课件
第五章 单相交流电
3.相位与相位差 (1)相位
在式e=Emsin (ωt+φ0)中, (ωt+φ0)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,它反映了交流电变
化的进程。式中φ0 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
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。
精品课件
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
精品课件
第五章 单相交流电
精品正课弦件交流电的产生
精品课件
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
精品课件
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
精品课件
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。
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
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
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。
精品课件相量图
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。
精品课件
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 精品课件
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。
最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。
精品课件
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。
精品课件
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 精品课件
第五章 单相交流电
精品课件
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。
精品课件
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 精品课件
称初相角或初相。
精品课件
第五章 单相交流电
初相为正
相位的正负
初相为负
精品课件
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。
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
精品课件
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
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:
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。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
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 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 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
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 精品课件
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 精品课件
第五章 单相交流电
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 (ωt+φ0)中, (ωt+φ0)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,它反映了交流电变
化的进程。式中φ0 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
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
精品正课弦件交流电的产生
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(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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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。
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
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
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。
精品课件相量图
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 精品课件
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。
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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【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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四、正弦交流电的相量图表示法
两个正弦交流电压求和 精品课件
第五章 单相交流电
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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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(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 精品课件
称初相角或初相。
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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。