10电工基础 任务驱动模式资源-章振周.ppt

中等职业教育机电类专业“十一五”规划教材 中国机械工业教育协会 全国职业培训教学工作指导委员会 机电专业委员会 组编 学习目标 第五单元 单相交流电路 学习重点 学习难点 第五单元 单相交流电路 第五单元 单相交流电路 本 章 小 结 第五单元 单相交流电路 复 习 思 考 题 第五单元 单相交流电路 1．了解正弦交流电动势的产生。 2．理解交流电的概念，并熟练掌握正弦交流电的特征参数、符号及相关公式。 3．掌握正弦交流电的三种主要表示方法(解析式、波形图和相量图表示法)。 4．掌握用相量图分析一般的正弦量。 5．初步学会用示波器观察和分析交、直流电的技能。 6．提高观察能力和分析问题的能力。 正弦交流电的三要素，用相量图分析一般的正弦量。 正弦交流电的产生，旋转相量。 1．正弦交流电 （1）电的综合分类 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （2）直流电、交流电的波形特点 （3）正弦交流电动势 正弦交流电源所产生的感应电动势的数学表达式为 课题十 正弦交流电基本物理量分析 2．正弦交流电的基本物理量 正弦交流电是随时间按正弦规律作周期性变化的，比直流电要复杂些，因此，描述交流电所需要的物理量就比较多，如图10?2所示。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （1）瞬时值、最大值和有效值 它们都是用来表达交流电大小的。 ◆瞬时值：是交流电在某一时刻的值，用e、i、u来表示 ◆最大值：是交流电在一个周期内所能达到的最大数值，也就是最大的瞬时值，又称峰值、振幅，用Ｅｍ、Ｕｍ、Ｉｍ来表示。 ◆有效值：是根据电流的热效应来规定的。让交流电和直流电分别通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值 交流电的最大值与有效值的关系为 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （2）周期、频率和角频率 周期、频率和角频率都是用来衡量交流电变化快慢的物理量。 ◆周期：是交流电每重复变化一次所需的时间，用符号Ｔ表示，单位是秒（ｓ）。常用单位还有毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒（ns）。 ◆角频率：是正弦交流电每秒内变化的电角度，用符号ω表示，单位是弧度／秒(rad／s)。 周期、频率、角频率的关系为 ◆频率：是交流电在1s内重复变化的次数，用符号f表示，单位是赫兹（Hz），简称赫。常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （3）相位、初相位和相位差 相位、初相位和相位差反映正弦交流电的状态或方向。 ◆相位：ｔ时刻线圈平面与中性面的夹角（ωｔ+φ0）叫交流电的相位。它反映了正弦交流电某一时刻的状态。 ◆初相位：当ｔ=0时的相位（φ=φ0）叫做初相位，简称初相，它反映了正弦交流电起始时刻的状态。 ◆相位差：两个同频率的正弦交流电，任一瞬间的相位之差就叫做相位差，用符号△φ来表示。 （4）正弦交流电的三要素 最大值（或有效值）、频率（或周期、角频率）和初相叫做正弦交流电的三要素。 已知一个正弦交流电的三要素，就可确定该正弦交流电。 已知一个正弦交流电，就可求得其三要素。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 3．正弦交流电的表示法 正弦交流电可以用解析式、波形图、相量图等方法表示。 （1）解析式表示法 正弦交流电的电动势、电压和电流的瞬时值表达式就是交流电的解析式。即 特点：表达简单，有利于相关物理量的运算。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （2）波形图表示法 用正弦曲线来表示正弦交流电的方法称为波形图表示法，如图10?3所示。 特点：表达直观，有利于分析。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 （3）相量图表示法 用相量表示正弦交流电的方法称为相量图表示法，如图10?5所示。图中x轴表示参考方向，即初相角为零，φ0表示正弦交流量的初相角，相量的长度表示该正弦交流电相量的最大值（最大值相量）或有效值（有效值相量）。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 特点：表达简洁、直观，有利于同频率相量的合成和分解，但不能表达角频率。 几点说明： ◆ 已知正弦交流电的三要素，即可画出其相量图；已知相量图就可求得交流电的最大值、有效值和初相角。 ◆ 几个相量画在一起，或进行正弦量的加、减运算时，正弦量必须是同频率的。 课题十 正弦交流电基本物理量分析 4．仪表的使用 （1）示波器的简单使 用示波器能简便地显示各种电信号的波形，能观测一切可以转化为电压的电学量和非电学量及它们随时间作周期性变化的过程，是一种用途十分广泛的测量仪器，如图10?9所示。 课题十 正弦交流电