目录;《电工学》课件;干电池提供的是直流电。;一、交流电的产生及交流电概念
二、交流电的感应电动势和感应电流
三、表征交流电的物理量
;一、交流电的产生及交流电概念
;交流发电机示意图;;二、交流电的感应电动势和感应电流
设磁感应强度为B,磁场中线圈一边的长度为,平面从中性面开始转动,经过时间t,线圈转过的角度为,这时,其
单侧线圈切割磁感线的线速度与磁感线的夹角也为,所
产生的感应电动势。所以整个线圈所产生的感
应电动势为。
其中为感应电动势的最大值,设为,则
上式为正弦交流电电动势的瞬时值表达式,也称为解析式。
电压瞬时值表达式
电流瞬时值表达式
;三、表征交流电的物理量
1.周期、频率和角频率
(1)周期:交流电每重复变化一次所需的时间,称为交流电的周期。用符号T表示,单位是秒(s)。
;交流发电机的转子做圆周运动,因此交流电的周期相当于我们在游乐场坐的大风车,我们在游乐场风车上转一圈,即是完成一个周期。
;(2)频率:交流电在1秒内重复变化的次数,称为交流电的频率。用符号f表示,单位是赫兹(Hz)。
我国动力和照明用电的标准频率为50Hz(习惯上称为工
频),少数国家如美国、日本采用60Hz的频率。
(3)角频率:正弦交流电1秒内变化的电角度,用符号ω表示,单位是弧/秒(rad/s)
;2.正弦交流电的最大值、有效值和平均值
(1)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。最大值用大写字母加下标m表示,如Em、Um、Im。
(2)有效值:因为交流电的大小是随时间变化的,所以在研究交流电功率时,采用最大值就不方便,通常是用有效值来表示。有效值是这样规定的:使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上,在相同的时间内产生的热量相同,就把这一直流电的数值叫做该交流电的有效值。;有效值用大写字母表示,如E、U、I。
有效值=×最大值≈0.707×最大值
;我们通常说家庭电路的电压是220V,便是指有效值.各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值,交流电流表和交流电压表测量的数值,也都是有效值。
;3.正弦交流电的相位与相位差
(1)相位:在式中,表示在任意时刻线圈平面与中性面所成的角度,这个角度称为相位角,也称相位或相角,它反映了交流电变化的进程。其中,为正弦量t=0时的相位,称为初相位,也称初相角或初相。
(2)相位差:两个同频率交流电的相位之差称为相位差,用符号表示,即
两个同频率交流电的相位差就等于它们的初相之差。;【例】已知交流电电压为,求该交流电的周期、频率、角频率、最大值、有效值和初相位。
解:角频率ω=314rad/s
周期
频率
最大值
有效值
初相位;实验与实训2示波器的使用
一、实验目的
1.掌握示波器的使用方法。
2.熟悉示波器面板上各控制开关、旋钮的名称和作用。
3.利用示波器观察“标准方波信号”波形,学习测量波形振幅和周期(频率)的基本方法。
二、实验器材
双踪示波器1台、低频信号发生器1台。
三、实验说明
示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。它既可以定性观察电压、电流的波形,还可以定量测定信号的电压、周期、频率、相位等。;双踪示波器;实验与实训3双控一灯电路的安装;双控一灯示意图;《电工学》课件;;在直角坐标系,作一矢量OA,其长度为正弦电动势e的最
大值Em,它的起位置与X轴正方向的夹角等于初相,并以
正弦电动势的角频率ω为角速度逆时针匀速旋转,则在任一
瞬间旋转矢量与X轴的夹角为正弦电动势的相位,它
在Y轴的投影(Oa)即为该电动势的瞬时值。为了与一般空
间矢量相区别,把表示正弦交流电这一矢量称为相量。
;正弦交流电的相量用、、
表示。但实际应用更多的是有效值相量,即将有向线段0A的长度定为正弦量的有效值,相应符号则改
为、、。;提示:
1.同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。
2.同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。
3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,逆时针转动的角度为正,反之为负。有时为了方便起见,也可在几个相量中任选其一作为参考相量,并省略直角坐标轴。