电工电子技术及应用第2版 教学课件 作者 申凤琴 主编 第2章.ppt

;第一节 正弦量;一、正弦量的三要素 1.振幅值（最大值）;2.角频率 ;3.初相;图2-3; 在选定参考方向下，已知正弦量的解析 式为 。试求正弦量的振幅、频率、周期、角频率和初相。; 已知一正弦电压 ，频率为工频 ，试求 时的瞬时值。 ;二、相位差;图2-4;当 即两个同频率正弦量的相位差为 ，称这两个正弦量反相，波形如图2-5b所示。 ; 两个同频率正弦交流电流的波形如图2-6所示，试写出它们的解析式，并计算二者之间的相位差 ;第二节 交流电的有效值 ;若交流电流为正弦交流 则 ; 有一电容器，耐压为250V，问能否接在民用电电压为220V的电源上。 ; 一、复数 1.复数的表示 电工中常用j代表虚单位，即; 复数的代数式、三角函数式和极坐标式可以按以下公式相互转换。;写出复数5－j8的极坐标式;则; 已知复数A=6∠68.5o ，B=11∠-130o ，求A+B和A-B。; 已知复数 ;图2-9 复数加减运算矢量图 a) 复数加运算矢量图; b) 复数减运算矢量图 ; 旋转因子;一个正弦量可以表示为;由于正弦交流电路中的电压，电流都是同频率的正弦量，故角频率这一共同拥有的要素在分析计算过程中可以略去，只在结果中补上即可。这样在分析计算过程中，只需考虑最大值和初相两个要素，故表示正弦量的复数可简化成; 在表示相量的大写字母上打点“ ”是为了与一般的复数相区别，这就是正弦量的相量表示法。 需要强调的是，相量只表示正弦量，并不等于正弦量；只有同频率的正弦量其相量才能相互运算，才能画在同一个复平面上。 画在同一个复平面上表示相量的图称为相量图。 ;对应关系; 已知正弦电压、电流为 ，; 写出下列相量对应的正弦量。 ; 已知 ;图2-11; 如图2-12为一个电阻元件的交流电路，在关联参考方向下，根据欧姆定律，电压和电流的关系为;两相量的关系为;通过以上分析可知，在电阻元件的交流电路中 1）电压与电流是两个同频率的正弦量。 2）电压与电流的有效值关系为。 3）在关联参考方向下，电阻上的电压与电流同相位 图2-13a、b所示分别是电阻元件上电压与电流的波形图和相量图。;图2-13;二、电阻元件上的功率;图2-14;通常所说的功率并不是瞬时功率，而是瞬时功率在一个周期内的平均值，称为平均功率，简称功率，用大写字母 表示 ，则;例2-8 一电阻; 额定电压为100V，功率分别为100W和40W的电烙铁，其电阻各是多少欧姆？;第五节 电感元件的交流电路;两相量的关系：;图2-17; 把有效值关系式 与欧姆定律 相比较，可以看出， 具有电阻 的单位欧姆，也同样具有阻碍电流的物理特性，故称 为感抗。 ;二、电感元件的功率;电感元件的平均功率为 ; 在电压为220V，频率为50Hz的电源上，接入电感 的线圈（电阻不计），试求：;第六节 电容元件的交流电路;图2-20;上述两正弦量对应的相量分别为; 由复数知识可知，它包含着电压与电流的有效值关系和相位关系，即;图2-21; 由有效值关系式可知， 具有同电阻一样的单位欧姆，也具有阻碍电流通过的物理特性，故称 为容抗。 ;二、电容元件的功率 ;图2-22;图2-23; 有一电容 ，接在 的电源上。试求： (1)电容的容抗。 (2)电流的有效值。 (3)电流的瞬时值。 (4)电路的有功功率及无功功率。 (5)电压与电流的相量图。;第七节 相量形式的基尔霍夫定律; 图2-24所示电路中，已知电流表A1、A2的读数均是5A,试求电路中电流表A的读数。;图2-24;图2-25; 图2-25所示电路中，已知电压表V1、V2的读数均为100V，试求电路中电压表V的读数。;一．电压与电流的相量关系 ;图2-26;图2-27;图2-28;复阻抗是关联参考方向下，电压相量与电流相量之比。但是复阻抗不是正弦量，因此，只用大写字母Z表示，而不加黑点。Z的