交流电阻抗知识简介选编.pptx

交流电及阻抗知识简介;目录;一、直流电交流电的区别;2、交流电 交流电简称AC，是指大小和方向都发生周期性变化的电流。不同直流电，其方向都是一样。通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。 为什么通常波形都是正弦波形？; 交流电是用交流发电机发出的，在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个线圈就切割磁力线,由于具有多对磁极，每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的，所以能够不断的产生稳定的正弦波电流。如电子线路中有方波的、三角形的等，但这些波形的交流电不是导体切割磁力线产生的，而是电容充放电、开关晶体管工作时产生的。;级数 三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极，每个电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的，所以电机有2、4、6、8……极之分。 同步转速n与磁场磁极对数p的关系: f为频率,单位为Hz. 在中国，电源频率为50赫兹，所以二极电机的同步转速为3000转/分，四极电机的同步转速为1500转/分，以此类推。另外，异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10％以内。;二、正弦交流电;2、瞬时值、最大值和有效值 （1）瞬时值 交流电随时间按正弦规律变化，对应各个时刻的数值称为瞬时值，瞬时值是用正弦解析式表示的，即： 瞬时值是变量，注意要用小写英文字母表示。 （2）最大值 正弦量振荡的最高点称为最大值或峰值，用Um(或Im)表示。 ;（3）有效值 有效值是指与交流电热效应相同的直流电数值。 在t 时间内产生的热量为Q 在t 时间内产生的热量为Q 两电流热效应相同，可理解为二者做功能力相等。我们把做功能力相等的直流电的数值I定义为相应交流电i 的有效值。有效值可确切地反映正弦交流电的大小。 有效值用大写字母U或I表示。 在工程应用中,一般所讲的正弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。 有效值和最大???的关系;3、相位、初相和相位差 （1）相位 显然，相位反映了正弦量随时间变化的整个进程。 （2）初相 初相确定了正弦量计时开始的位置，初相规定不得超过±180°。 ;（3）相位差 两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。 正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的，但初相不一定相同，设电路中电压和电流为： 则u和i的相位差为： 当 时，u比i超前 角，i比u滞后 角。 ;4、正弦量的表示方法 （1）三角函数法： （2）波形图： （3）相量法：用复数的方法表示正弦量 一个正弦量可以用旋转的有向线段表示。 有向线段的长度表示正弦量的幅值；有向线段(初始位置)与横轴的夹角表示正弦量的初相位;有向线段旋转的角速度表示正弦量的角频率。 正弦量的瞬时值由旋转的有向线段在纵轴上的投影表示。 ;正弦量可以用相量表示，见右图。 有向线段OA可用复数形式表示： 直角坐标式： 指数式： 极坐标式： ;如图所示为电压相量 比电流相量 超前 角 注意：1.相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。 2.只有正弦周期量才能用相量表示。 3.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上。 画相量图步骤： 1、选取参考相量 串联选电流；并联选电压 2、有元件和支路的电压、电流相量关系，逐步画相量 3.依据KCL、KVL组合相量图（要使用相量平移） ;三、电阻电感电容的区别;电阻元件的交流电路 （1）电压电流关系 设图中电流为： 根据欧姆定律： 电压电流频率相同，相位相同。 从而： 相量形式的欧姆定律： ;（2）瞬时功率 电压和电流瞬时值的乘积就是瞬时功率： p≥0，总为正值，所以电阻元件消耗电能，转换为热能。 （3）平均功率 平均功率是一个周期内瞬时功率的平均值： ;（4）电压、电流、功率的波形 ;2、电感 电感是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，用L表示，单位是“亨利（H）”。 对于一个电感线圈，习惯上规定感 应电动势的参考方向与磁通的参考 方向之间符合右手螺旋定则。 如果磁通是由通过线圈的电流i产生的， 则： 其中， 为全磁通， 为线圈匝数， 为磁通， 为电感系数， 为电流。 ;变化中的电流会产生磁场，而变动的磁场会感应出电动势，其线性关系的参数，我们称为电感。理想的电感，不会产生或消耗能量，但由于电磁的互相转换，却拥有储存和释放能量的功能。 当电感中通过直流电流时，其周