第二章單相正弦交流電路

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1、第二章單相正弦交流電路2.1正弦交流電路的基本概念2.3單一參數(shù)的正弦交流電路2.4RLC串聯(lián)交流電路正弦交流量的相量表示2.22.5RLC并聯(lián)交流電路正弦交流電基本概念教學目的：了解正弦交流電的概念，掌握正弦交流電的三要素、有效值。教學安排：(1)舊課復習（5分鐘）(2)新課講解（80分鐘）(3)新課小結（5分鐘）作業(yè)：課本習題交流電的概念如果電流或電壓每經(jīng)過一定時間（T）就重復變化一次，則此種電流、電壓稱為周期性交流電流或電壓。如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等。記做：u(t)=u(t+T)TutuTt2.1正弦交流電的基本概念如果在電

2、路中電動勢的大小與方向均隨時間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。正弦交流電路正弦交流電的優(yōu)越性：便于傳輸、分配和使用；有利于電器設備的運行和維護；.....正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設。交流電路進行計算時，首先也要規(guī)定物理量的正方向，然后才能用數(shù)字表達式來描述。實際方向和假設方向一致實際方向和假設方向相反ti正弦交流電的方向iuR正弦波的特征量??i：電流幅值（最大值）：角頻率（弧度/秒）：初相角特征量:為正弦電流的最大值正弦波特征量之一--幅度在工程應用中常用有效值表示

3、幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測物理量的有效值。標準電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值電量名稱必須大寫,下標加m。如：Um、Im則有（均方根值）可得當時，交流直流熱效應相當電量必須大寫如：U、I有效值有效值概念問題與討論電器~220V最高耐壓=300V若購得一臺耐壓為300V的電器，是否可用于220V的線路上?該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以不能用。有效值U=220V最大值Um=220V=311V電源電壓描述變化周期的幾種方法1.周期T：變化一周所需的時間單位：秒，毫秒..正弦波特征量之二--角頻率3.

4、角頻率ω：每秒變化的弧度單位：弧度/秒2.頻率f：每秒變化的次數(shù)單位：赫茲，千赫茲...iT*電網(wǎng)頻率：中國50Hz美國、日本60Hz小常識*有線通訊頻率：300-5000Hz*無線通訊頻率：30kHz-3×104MHz正弦波特征量之三--初相位：t=0時的相位，稱為初相位或初相角。說明：給出了觀察正弦波的起點或參考點，常用于描述多個正弦波相互間的關系。i：正弦波的相位角或相位例幅度：已知：頻率：初相位：兩個同頻率正弦量間的相位差(初相差)?t兩種正弦信號的相位關系同相位落后于相位落后相位領先領先于三相交流電路：三種電壓初相位各差120?

5、。?t可以證明同頻率正弦波運算后，頻率不變。如：結論:因角頻率（?）不變，所以以下討論同頻率正弦波時，?可不考慮，主要研究幅度與初相位的變化。幅度、相位變化頻率不變2.2正弦交流電的相量表示法教學目的：讓學生掌握正弦量的相量表示法和相量運算；純電感電路的電壓和電流及功率關系。教學安排：(1)舊課復習（5分鐘）(2)新課講解（80分鐘）(3)新課小結（5分鐘）作業(yè)：課本習題正弦波的相量表示方法?瞬時值表達式?相量必須小寫前兩種不便于運算，重點介紹相量表示法。?波形圖i正弦波的表示方法：重點3.相量符號包含幅度與相位信息。有效值1.描述正弦量

6、的有向線段稱為相量(phasor)。若其幅度用最大值表示，則用符號：最大值相量的書寫方式2.在實際應用中，幅度更多采用有效值，則用符號：落后于領先落后？正弦波的相量表示法舉例例1：將u1、u2用相量表示相位：幅度：相量大小設：同頻率正弦波的相量畫在一起，構成相量圖。例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上，不同頻率的正弦量不能畫在一張相量圖上。新問題提出：平行四邊形法則可以用于相量運算，但不方便。故引入相量的復數(shù)運算法。相量復數(shù)表示法復數(shù)運算復數(shù)

7、ab+1將復數(shù)放到復平面上，可表示為歐拉公式代數(shù)式指數(shù)式極坐標形式ab在第一象限設a、b為正實數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限復數(shù)運算1.加、減運算設則2.乘法運算設則3.除法運算設則說明：設任一相量90°旋轉因子。+j逆時針轉90°，-j順時針轉90°應用舉例解：例1:已知瞬時值，求相量。已知求：i、u的相量220100AV求：例2：已知相量，求瞬時值。已知兩個頻率都為1000Hz的正弦電流其相量形式為：解：波形圖瞬時值相量圖復數(shù)符號法小結：正弦波的四種表示法Ti提示計算相量的相位角時，要注意所在象限。如：符號說明瞬時值---小寫u、i

8、有效值---大寫U、I復數(shù)、相量---大寫+“.”最大值---大寫+下標正誤判斷？瞬時值復數(shù)正誤判斷？瞬時值復數(shù)已知：正誤判斷？？有效值j45?則：已知：正誤判斷？？?則：已知：？正誤判斷最大