正弦交流电——叶志美1.pptVIP

基本概念 大小和方向随时间作有规律变化的电压和电流称为交流电,又称交变电流.正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流.由于交流电的大小和方向都是随时间不断变化的,也就是说,每一瞬间电压（电动势）和电流的数值都不相同,所以在分析和计算交流电路时,必须标明它的正方向.　　 正弦交流电的三要素:　　(1)最大值;　　(2)角频率;　　(3)初相位(初相) 交流电在实际使用中，如果用最大值来计算交流电的电功或电功率并不合适，因为毕竟在一个周期中只有两个瞬间达到这个最大值。为此人们通常用有效值来计算交流电的实际效应。　　　 理论和实验都证明，正弦交流电的有效值等于最大值的根号2分之1(就是有效值是最大值的0.707倍). 表示 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　　i(t)=Imsin(ωt+ji0)　　u(t)=Umsin(ωt+ju0)　　e(t)=Emsin(ωt+je0)　　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)；ω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；ji0、ju0、je0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为弧度rad或度（0） 应用 正弦交流电在工业中得到广泛的应用，它在生产、输送和应用上比起直流电来有不少优点，而且正弦交流电变化平滑且不易产生高次谐波，这有利于保护电器设备的绝缘性能和减少电器设备运行中的能量损耗。另外各种非正弦交流电都可由不同频率的正弦交流电叠加而成（用傅里叶分析法），因此可用正弦交流电的分析方法来分析非正弦交流电。 什么是交流电、正弦交流电、周期、频率、角频率、瞬时值、峰值、有效值和平均值？ 大小和方向随时间做周期性变化的电量（电流、电压、电动势）称交流电。按正弦规律变化的交流电，称正弦交流电。 交流电完成一次完整的变化所经过的时间为周期，1s内交流电变化的周期数叫频率。用圆周角来表示的频率称角频率。 交变量例如交流电流在任一瞬间的值叫瞬时值，交流电流在一周期中出现的最大瞬时值叫峰值，一周内各瞬时值的平方的平均值的平方根，称均方根值。 交流电流通过某固定电阻所产生的热量，与其均方根值等值的直流电通过该电阻相同时间内产生的热量相等，故又称有效值。交流电在同方向半周内各瞬时值的平均值称平均值。 正弦交流电的物理量 最大值E=nBSω 有效值=0.707 最大值 瞬时值 平均值 周期 频率 感抗 容抗 正弦交流电有效值的计算 交流电的有效值是用它的热效应规定的，因此我们要设法求出正弦交流电的热效应．正弦交流电电压的瞬时值 。 不难看出，图中有斜条打△的部分和无斜条打△的部分面积是相同的。因此，打斜条部分的面积就是 线和t轴之间的面积。设正弦交流电电压的有效值是U，根据有效值的定义： 。可得： 。 什么叫正弦交流电的相位，相位差？ 电压电流瞬时值三要素：初相位，最大值，角频率，如图：Up,Ip为最大值。初相位（以X,Y轴相交的点为基准，判断两条曲线的初相位，Ip为0°，Up超前Ip大概60°，它们之间的相位差大概为60°。角频率 ω * * * * * * * * * * * * * * 如果把这加在负载电阻R上，它的瞬时电功率 ?????????????????????????????????????? 其图像如下图所示，p~t图线和t轴之间所包围的面积就是功（图中打斜条的部分）。 ???????????????????????????????????