电工基础-项目二.pptx

项目二 正弦交流电路的分析与测试 目录 项目相关知识 项目实施 Part 1 Part 2 Part 3 项目分析 基础训练 Part 4 Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 项目相关知识 项目实施 项目分析 基础训练 Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 项目相关知识 项目实施 项目分析 基础训练 图中哪些是交流电？哪些是直流电？ 在交流电路中，有电流通过的导线是相线（俗称火线），用L表示；无电流通过的导线是零线，用N表示。所以当测电笔触及导线金属芯时，如果氖管发亮，说明该导线是相线；如果氖管不亮，说明该导线是零线，如图所示。 图中的两孔电源插座符合“左零右火”的要求。 大小和方向随时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电，正弦电压和正弦电流等物理量统称为正弦量。 图中所示的电流波形为正弦波。 式（2-1）为正弦交流电流的瞬时值表达式。角频率、振幅、初相位确定以后，正弦交流电流就被唯一确定下来了。因此，角频率（频率或周期）、振幅（有效值）、初相称为正弦交流电的三要素。 正弦交流电可用周期、频率、角频率来表示变化的速率（快慢）。 正弦交流电流（或电压）完成一次循环变化所用的时间称为周期，用字母T表示，单位为秒（s）。显然，正弦交流电流（或电压）相邻的两个最大值（或相邻的两个最小值）之间的时间间隔即为周期。 正弦交流电流（或电压）在单位时间内作周期性循环变化的次数称为频率，用字母f表示，单位为赫兹（Hz）。根据定义，周期与频率互为倒数。 我国工业和民用交流电源电压的有效值为220 V，频率为50 Hz，因而通常将这一交流电压简称为工频电压。美国工业和民用交流电源电压的有效值也为220 V，频率为60 Hz。 如果正弦交流电流i通过电阻R在一个周期内产生的热量，与相同时间内直流电流I通过电阻R产生的热量相等，那么就把这一直流电流I的数值称为交流电流i的有效值。 (𝜔𝑡+𝜑)称为正弦电流的相位角，简称相位，它能反映出正弦量变化的进程。t=0时的相位角称为初相位角，简称初相位或初相。规定初相的绝对值不能超过π。 已知某正弦交流电压为u=311sin314t V，试求该电压的最大值、频率、角频率和周期各为多少？ 两个相同频率的正弦信号出现正值的时间有先有后，“步调”不完全一致，我们就认为它们之间有相位差。相位差指两个同频率正弦信号的相位之差。 正弦量可以用振幅相量表示，即用正弦量的振幅值作为相量长度，用初相角作为相量的幅角。 振幅相量 有效值相量 有效值相量表示法是用正弦量的有效值作为相量的长度，仍用初相角作为相量的幅角。 单一参数正弦交流电路 概述 纯电阻电路 纯电感电路 纯电容电路 单一参数正弦交流电路 纯电阻电路 纯电阻电路是最简单的交流电路，在日常生活和工作中接触到的白炽灯、电炉、电烙铁等，都属于电阻性负载，它们与交流电源连接组成纯电阻电路。 在纯电阻电路中，电压与电流的关系可以用瞬时值、波形图和相量表示。 单一参数正弦交流电路 纯电阻电路 （1）瞬时值表示 单一参数正弦交流电路 纯电阻电路 （2）波形图表示 在纯电阻电路中，电阻元件的电压与电流的波形图如图所示。 单一参数正弦交流电路 纯电阻电路 （3）相量表示 在纯电阻电路中，用相量表示电压与电流的关系为： 电阻元件的电压与电流的相量图如图所示。 单一参数正弦交流电路 纯电阻电路 单一参数正弦交流电路 纯电感电路 变压器和电机的线圈、日光灯的整流器等都是电感线圈，当它们的电阻值非常小，可以忽略不计时，可以认为它们是纯电感线圈。纯电感线圈与交流电源连接组成纯电感电路， 单一参数正弦交流电路 纯电感电路 （1）瞬时值表示 单一参数正弦交流电路 纯电感电路 （2）波形图表示 电感对交流电流起阻碍作用的能力称为感抗，用XL表示，单位为Ω，其表达式为： 单一参数正弦交流电路 纯电感电路 （3）相量表示 用相量表示电压与电流的关系为： 单一参数正弦交流电路 纯电容电路 纯电容元件是理想化的电容器，即忽略电容器的漏电现象，也不考虑介质的损耗。纯电容元件与交流电源连接组成纯电容电路， 在纯电容电路中，电压与电流的关系可以用瞬时值、波形图和相量表示。 单一参数正弦交流电路 纯电容电路 （1）瞬时值表示 比较电压和电流的关系式可见：电容两端的电压u和电流i也是同频率的正弦量，电流的相位超前电压90°。 单一参数正弦交流电路 纯电容电路 （2）波形图表示 电压与电流在数值上满足关系式： 单一参数正弦交流电路 纯电容电路 （2）波形图表示 电容对交流电流起阻碍作用的能力称为容抗，用XC表示，单位为Ω，其表达式为： 单一参数正弦交流电路 纯电感电路 （3）相量表示 用相量表示电压与电流的关系为： 单一