影像电子学基础第二章1-4节解决方案.ppt

2. 功率关系 第四节 三相交流电路 1. 三相电动势的产生 2. 三相电源的星形联结 三相负载的连接 1. 三相负载 * * 第一节　正弦交流电的基本概念 正弦交流电路简介 第二节　单一元件交流电路 第三节　RLC串并联交流电路及其谐振(自学） 第五节　安全用电常识 第四节　三相交流电路 生产和日常生活中所用的交流电，一般都是正弦交流电。 电压电流的大小和方向都不随时间改变（第一章） 如果电流或电压每经过一定时间 （T ）就重复变化一次，则此种电流 、电压称为周期性交流电流或电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波 等。记做： u(t) = u(t + T ) T u t u T t 大小和方向随时间作周期性变化的电流 如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电交流电的一种。 T U（i） t 电压：u(t)=Umsin(wt+φv) 电流：i(t)=Imsin(wt+φi) 正弦电压、电流的瞬时值 正弦电压、电流的最大值 正弦的相位，w为角频率，φ为初相角 第一节　正弦交流电的基本概念 一、周期、频率与角频率 二、瞬时值、最大值与有效值 三、相位、初相角与相位差 一、周期、频率 与角频率 i T 1. 周期 T：波形再次出现所需要的最短时间称为～，用T 表示。（波形变化一周所需的时间） 单位：秒(s),毫秒(ms) 3.角频率 ω：每秒变化的弧度。单位：弧度/秒(rad/s) 2.频率 f： 每秒变化的次数，用f表示。 单位：赫兹(Hz)、千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz) 描述正弦量变化快慢的物理量 * 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz * 有线通讯频率：300 - 5000 Hz * 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz 小常识 二、瞬时值、最大值与有效值 3. 有效值：在工程应用和电路分析中常用相应的物理量有效值来表示。 有效值是从交流电流的热效应来规定的。 1. 瞬时值：正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写符号表示，如瞬时电压u(t)、瞬时电流i(t) 2. 最大值：瞬时值中的最大值称为最值或振幅，用带下标m的大写符号表示，Um、Im。 则有 电量必须大写 如：U、I 有效值 交流 直流 热效应相当 有效值概念 4. 最大值与有效值的关系 问题与讨论 电器 ~ 220V 最高耐压 =300V 若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于 220V 的线路上? 该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。 有效值 U = 220V 最大值 Um = 220V = 311V 电源电压 三、相位、初相角与相位差 ： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。 说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点， 常用于描述多个正弦波相互间的关系。 i ：正弦波的相位角或相位。 两个同频率正弦量间的相位差( 初相差) ? t 两种正弦信号的相位关系 同 相 位 相 位 落 后 落后于 相 位 领 先 领先于 交流电的三要素 角频率、最大值和初相位 四、正弦量的相量表示 ? 三角函数式表示 ? 相量表示法 必须 小写 ? 波形图表示 i 正弦量的表示方法有以下几种： jy x 0 a b ? 1. 电压与电流的关系 设 ②大小关系： ③相位关系 ： u、i 相位相同 根据欧姆定律: ① 频率相同 相位差 ： 电阻元件的交流电路 R u + _ 第二节 单一元件交流电路 (1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 结论: （耗能元件）,且随时间变化。 p i ωt u O ωt p O i u 基本关系式： ① 频率相同 ②电压超前电流90? ③通直流，阻交流 通低频，阻高频 1、电压与电流的关系 电感元件的交流电路 设： + - eL + - L 2、电感电路的功率 （1）瞬时功率： （2）有功功率： （3）无功功率： 电流与电压的变化率成正比。 基本关系式： 1、电流与电压的关系 ① 频率相同 ②电流超前电压90? ③通交流，阻直流 通高频，阻低频 相位差 则： 电容元件的交流电路 u i C + _ 设： 2、电容电路的功率 （1）瞬时功率： （2）有功功率： （3）无功功率： 图4.1.1 三相交