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文件名称:电工学(第六版)课件:单相正弦交流电路.pptx
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总页数:83 页
更新时间:2025-06-17
总字数:约2.03千字
文档摘要

§2-1正弦交流电的基本概念;一、正弦交流电的产生;恒稳直流电;2.交流电的产生;整个线圈所产生的感应电动势为;正旋交流电的产生;若从线圈平面与中性面成一夹角开始计时,则;实际应用的发电机;二、正弦交流电的基本物理量;最大值:正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值,又称峰值、幅值。;正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系:;相位;相位差;e1超前e2;正弦交流电的最大值反映了正弦量的变化范围,角频率反映了正弦量的变化快慢,初相位反映了正弦量的起始状态。;已知两正弦电动势分别是:

e1=100sin(100πt+60°)V,

求:

(1)各电动势的最大值和有效值。(2)频率、周期。

(3)相位、初相位、相位差。(4)波形图。;(4)波形图如图所示:;u1=3sin(314t+30°)Vu2=4sin(314t-60°)V;u1=3sin(314t+30°)V;应用相量图时注意以下几点:;一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种不同的表示方法,它们有一一对应的关系,但在数学上并不相等,如果写成;§2-2电容器和电感器;两个相互绝缘又靠得很近的导体就组成了一个电容器。这两个导体称为电容器的两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的介质。;;;电容量也简称电容。;真空中的介电常数ε0≈8.86×10-12F/m,某种介质的介电常数ε与ε0之比,称该介质的相对介电常数,用εr表示。;;;;;;电容器的简易检测;1.检测电容器时,手指不要接触到表笔和电容器引脚,以免人体电阻对检测结果带来影响。

2.如果是在线检测大容量电容器,应在电路断电后,先用导线将被测电容器的两个引脚相碰一下,放掉可能存在的电荷,对于容量很大的电容器则要用100Ω左右电阻来放电。

3.由于小容量电容器,漏电阻很大,所以测量时应用R×10k挡,这样测量结果较为准确。;§2-2电容器和电感器;;;电感量也简称电感。;;;检测电感器;§2-3纯电阻、纯电感、纯电容交流电路;1.电流与电压的相位关系;电路图;,则得;3.功率;由于瞬时功率时刻变动,不便计算,通常用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小,叫做平均功率。平均功率又称有功功率,用P表示,单位仍是瓦(W)。电压、电流用有效值表示时,平均功率P的计算与直流电路相同,即;已知某白炽灯的额定参数为220V/100W,其两端所加电压为;解:;§2-3纯电阻、纯电感、纯电容交流电路;1.电流与电压的关系;在纯电感交流电路中,电压比电流超前90°,即电流比电压滞后90°。;2.功率;瞬时功率在一个周期内,有时为正值,有时为负值。瞬时功率为正值,说明电感从电源吸收能量转换为磁场能储存起来;瞬时功率为负值,说明电感又将磁场能转换为电能返还给电源。

瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等。也就是说纯电感电路不消耗能量,它是一种储能元件。

;不同的电感与电源转换能量的多少也不同,通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模,称为无功功率,用QL表示,单位是乏(var)。其计算式为

;一个0.7H的电感线圈,电阻可以忽略不计。;解:;解:;§2-3纯电阻、纯电感、纯电容交流电路;纯电容电路欧姆定律的表达式为:;;2.功率;容量为40μF的电容接在一交流电源上,电源电压为;解:;§2-4RLC串联电路;一、电流与电压的关系;以电流为参考相量,画出相量图。;将UR=IR、UL=IXL、UC=IXC代入上式,可得;二、电路的三种性质;3.电阻性电路;电压与电流有效值的乘积定义为视在功率,用S表示,单位为伏·安(VA)。;电压三角形、阻抗三角形和功率三角形;1.谐振频率

在RLC串联电路中,当电路发生谐振时,XL=XC,即;2.品质因数

电路串联谐振时,电感和电容两端的电压有可能大于电源电压,因此串联谐振也称为电压谐振。通常把UL或UC与电压U的比值称为品质因数,用Q表示,即;在无线电技术中,常利用谐振电路从众多的电磁波中选出我们所需要的信号,这一过程称为调谐。;§2-5提高功率因数的意义和方法;企业所用交流设备多数为感性负载。计算感性负载有功功率应用下式:;一、提高功率因数的意义;2.减