2、正弦交流电

null第二章 正弦交流电路第二章 正弦交流电路重点： 三要素（特征） 正弦量的四种 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式 相量法、相量图 R、L、C伏安特性的相量形式 功率P、Q、S 谐振 Cos null 如果在线性电路中，如果全部激励都是同一频率的正弦函数，则电路中的全部稳态响应，也将是同一频率的正弦函数，这样的电路称为正弦交流电路。 正弦交流电路补：null正弦交流电也有参考方向,一般按正半周的方向假设。 交流电路进行计算时，首先也要规定物理量 的正方向，然后才能用数学表达式来描述。实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反正弦交流电的方向iuR§2.1 交流电的基本概念一、交流电的特征、周期和频率 二、 正弦波的三要素 三、相位差 四、有效值§2.1 交流电的基本概念null一、 正弦波的特征 ： 幅值（最大值） ： 角频率（弧度/秒） ： 初相角特征量: （三要素）null正弦波特征量之一 —— 幅度null有效值概念null 若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于 220V 的线路上? 该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以能用。null 描述变化周期的几种方法： 1. 周期 T： 变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒..正弦波特征量之二 —— 角频率3. 角频率 ω： 每秒变化的弧度 单位：弧度/秒2. 频率 f： 每秒变化的次数 单位：赫兹，千赫兹 ...null* 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz补充：小常识* 有线通讯频率：300 - 5000 Hz * 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHznull正弦波特征量之三 —— 初相位null 两个同频率正弦量间的相位差( 初相差) null同频正弦信号的相位关系nullnull 三相交流电路：三种电压初相位各差120。 tnull② 不同频率的正弦量比较无意义。 　　① 两同频率的正弦量之间的相位差为常数， 与计时的选择起点无关。注意:null可以证明同频率正弦波运算后，频率不变。结论: 因角频率（）不变，因此以下讨论同频率正弦波时， 可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。null§2-2 正弦波的相量表示方法 正弦波的表示方法：§2-2 正弦波的相量表示方法null 概念 ：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示。 正弦波的相量表示法null有效值最大值相量的书写方式 旋转矢量null正弦波的相量表示法举例 例1：将 u1、u2 用相量表示。null()()222111 sin2 sin2jwjw+=+=tUutUu2 u=)(wnull注意 ： 1. 只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2. 只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。null 相量的复数表示—相量式复数的模复数的 辐角null可得: null相量的复数运算1. 加 、减运算null设：2. 乘法运算可得: null3. 除法运算null复数符号法应用举例解：例1：已知瞬时值，求相量。nullnull例2：已知相量，求瞬时值。null波形图瞬时值相量图j=+=eIbajj& 小结：正弦波的四种表示法 ()jw+=tIim sinI相量式null符号说明瞬时值 --- 小写u、i有效值 --- 大写U、I复数、相量 --- 大写 + “.”最大值 --- 大写+下标null正误判断？瞬时值复数null正误判断？瞬时值复数null已知：正误判断？有效值j45null 则：已知：正误判断？null 则：已知：？正误判断最大值 例2: 已知例2: 已知有效值 I =16.8 A求：§ 2-3 R、L、C的 交流电路一、 电阻电路§ 2-3 R、L、C的 交流电路null*. 频率相同*. 相位相同1、正弦交流电路中电阻的电流和电压关系 则 或null 2、电阻电路中的功率（1）. 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积小写null结论：null（2）. 平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值 大写null二.电感电路 电感 L （单位：H, mH, H）单位电流产生的磁链null• 电感和结构参数的关系null电感中电流、电压的基本关系null电感是一种储能元件, 储存的磁场能量为：• 电感的储能null1、正弦交流电路中电感元件电流、电压的关系null设：nullnull4. 相量关系则：null电感电路中复数形式的 欧姆定律其中含有幅度和相位信息null感抗（XL =ωL ）是频率的函数， 表示电感电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效。关于感抗的讨论null电感电路中的功率1. 瞬时功率 p null储存 能量 释放 能量可逆的 能量转换 过程null 2. 平均功率 P （有功功率）结论：纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐）。null 3. 无功功率 QQ 的单位：乏、千乏 (var、kvar) Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用 以衡量电感电路与电源进行能量交换 的规模。null（2）当 f = 5000Hz 时所以电感元件具有通低频阻高频的特性练习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ： 练习题 用券下载整式乘法计算练习题幼小衔接专项练习题下载拼音练习题下载凑十法练习题下载幼升小练习题下载免费 ：null三.电容电路 电容 C单位电压下存储的电荷（单位：F, F, pF）电容符号有极性无极性电解电容null• 电容和结构参数的关系null• 电容上电流、电压的基本关系null• 电容的储能电容是一种储能元件, 储存的电场能量为：null正弦交流电路中电容电压和电流的关系null 1. 频率相同2. 相位相差 90° （u 落后 i 90° ）nullInull 4. 相量关系则：null电容电路中复数形式的 欧姆定律其中含有幅度和相位信息null关于容抗的讨论null电容电路中的功率1. 瞬时功率 pnulliunull 2. 平均功率 Pnull瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）3. 无功功率 Qnull已知： C ＝1μF求：I 、i例求电容电路中的电流nulli 领先 于 u 90°电流有效值小结1. 单一参数电路中电压电流的基本关系式小结null2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律 电阻电路电感电路电容电路复数形式的欧姆定律null在电感电路中：正误判断null指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？【练习】§ 2-4 RLC正弦交流电路则一、电流、电压的关系§ 2-4 RLC正弦交流电路null总电压与总电流 的关系式相量模型nullR-L-C串联交流电路——相量图先画出参考 相量,串联以 电流为参考相量表达式：nullR-L-C串联交流电路中的 复数形式欧姆定律重点null单一参数正弦交流电路电压电流关系对照表电路 参数电路图 （正方向）复数 阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率Riu设则u、 i 同相0LiuCiu设则设则u领先 i 90°u落后i 90°00基本 关系null由复数形式的欧姆定律可得：二、关于复数阻抗 Z 的讨论结论：Ｚ的模为电路总电压和总电流有效值之比， 　　　而Ｚ的幅角则为总电压和总电流的相位差。1. Z 和总电流、总电压的关系null2. Z 和电路性质的关系null假设R、L、C已定， 电路性质能否确定？ （阻性？感性？容性？）不能！null3. 阻抗（Z）三角形null4. 阻抗三角形和电压三角形的关系null三、R、L、C 串联电路中的功率计算null总电压总电流u 与 i 的夹角平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系： null 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 R、L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为： 3. 无功功率 Q：null4. 视在功率 S： 电路中总电压与总电流有效值的乘积单位：伏安、千伏安注： S＝U I 可用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流）5. 功率三角形null只适用于串联电路中null正误判断因为交流物理量除有效值外还有相位。 在R-L-C串联电路中null？正误判断null正误判断在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流电路中null正误判断在 R-L-C 串联电路中，假设null正误判断在R-L-C串联电路中，假设§ 2-5 阻抗串并联电路§ 2-5 阻抗串并联电路nullY1、Y2 --- 导纳null1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图二、一般正弦交流电路的解题步骤3、用复数符号法或相量图求解4、将结果变换成要求的形式 在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法都能用。具体步骤如下： nullnull已知： I1=10A、 UAB =100V，求：A、UO的读数null求：A、UO的读数已知： I1=10A、 UAB =100V，§ 2-7 功率因数的提高§ 2-7 功率因数的提高总电压总电流u 与 i 的夹角功率因数 功率因数提高的意义： （1）充分利用电源容量（2）降低线路上的能量损失、电压降null问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 nullnull40W白炽灯 40W日光灯 发电与供电 设备的容量 要求较大null纯电阻电路R-L-C串联电路纯电感电路或 纯电容电路电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路）常用电路的功率因数null提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数的措施:并电容null并联电容值的计算 设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到 cos 须并联多大电容？（设 U、P 为已知）null分析依据：补偿前后 P、U 不变。nullnull功率因数补偿成感性好，还是容性好？过补偿欠补偿null功率因素补偿问题（二）并联电容补偿后，总电路的有功功率是否改变？ 定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。例1：例1：已知:求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ;(2) 各部分电压的有效值与瞬时值；(3) 作相量图；(4)有功功率P、无功功率Q和视在功率S。在RLC串联交流电路中，解：方法1：方法1：(1)(2)方法1：方法1：通过计算可看出：(3)相量图(4)方法2：复数运算呈容性方法2：复数运算例2：例2：已知:在RC串联交流电路中，解：输入电压方法1：(1)方法2：复数运算方法2：复数运算方法3：相量图方法3：相量图null（3）从本例中可了解两个实际问题： (2)RC串联电路也是一种移相电路，改变C、R或 f 都可达到移相的目的。null1.假设R、L、C 已定，电路性质能否确定？阻性？感性？容性？4.在RLC串联电路中，当L>C时，u超前i，当L>R时， UL= UC >>U 。(5). 功率P=RI02=U2/R，电阻功率达到最大。即L与C交换能量，与电源间无能量交换。二、特性阻抗和品质因数二、特性阻抗和品质因数1. 特性阻抗 (characteristic impedance) 单位：与谐振频率无关，仅由电路参数决定。2. 品质因数(quality factor)Q它是说明谐振电路性能的一个指标，同样仅由电路的参数决定。无量纲谐振时的感抗或容抗相等 品质因数的意义： 品质因数的意义：(a) 电压关系：即 UL0 = UC0=QUQ是谐振时电感电压UL0(或电容电压UC0)与电源电压之比。即表明谐振时的电压放大倍数。电压谐振nullUL0和UC0是外施电压Q倍，如 w0L=1/(w0C )>>R ，则 Q 很高，L 和 C 上出现高电压 ,这一方面可以利用，另一方面要加以避免。例：某收音机 C=150pF，L=250mH，R=20但是在电力系统中，由于电源电压本身比较高，一旦发生谐振，会因过电压而击穿绝缘损坏设备。应尽量避免。如信号电压10mV , 电感上电压650mV 这是所要的。3. 选择性与通用谐振曲线3. 选择性与通用谐振曲线对不同频率的信号有不同的响应，对谐振信号最突出(表现为电流最大)，而对远离谐振频率的信号加以抑制(电流小)。这种对不同输入信号的选择能力称为“选择性”。例. 例. 一接收器的电路参数为：L=250mH, R=20W, C=150pF(调好), U1=U2= U3 =10mV, w 0=5.5106 rad/s, f0=820 kHz.null从多频率的信号中取出w 0 的那个信号，即选择性。选择性的好坏与谐振曲线的形状有关，愈尖选择性愈好。若LC不变，R大，曲线平坦，选择性差。小得多∴收到北京台820kHz的节目。Q 对选择性的影响：R 变化对选择性的影响就是 Q对选择性的影响。nullQ越大，谐振曲线越尖。当稍微偏离谐振点时，曲线就急剧下降，电路对非谐振频率下的电流具有较强的抑制能力，所以选择性好。Q=10Q=1Q=0.51210.7070通用谐振曲线：因此， Q是反映谐振电路性质的一个重要指标。 作业2-4、5、7、10、15第八节 三相电路第八节 三相电路1 三相电压的产生及Y形联接2 三相负载的联结 3 三相电路的功率 基本概念重点，熟练掌握掌握null补充：三相交流电的优点 在尺寸相同时，三相发电机、电动机比单相的输出功率高、结构简单、性能好…. 三相输电经济 单相瞬时功率随时间变化，而对称三相总瞬时功率不随时间变化。 三相整流后，其输出波形较为平直。 8.1 三相交流电动势的产生 8.1 三相交流电动势的产生• ••AXYCBZ三线圈空间位置 各差120o 转子装有磁极并以 的 速度旋转。三个线圈中便 产生三个单相电动势。null1. 瞬时值表达式null3. 相量表示4. 对称三相电源的特点null5. 相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序电机的转向永远是A、B、C、A，所以任意调换两相，就可使电机换向。（一）星形接法（一）星形接法二、对称三相电源Y 连接二、对称三相电源Y 连接NABC名词介绍：(6) 中线(4) 相电流(2) 端线(火线)三相三线制三相四线制？＝线电流对称三相电源线电压与相电压 , 线电流与相电流的关系对称三相电源线电压与相电压 , 线电流与相电流的关系(1) Y接线电流＝相电流nullnull 第九节 三相负载联接 9.1 三相负载的星形联结 第九节 三相负载联接 9.1 三相负载的星形联结右图即是“电灯、电动机负载的星形联接”。null+_++NN’Z2--一、三相四线制电路Z1Z3Y：线电流=相电流nullY对称负载：中线没作用一、三相四线制电路三相三线制电路即Z1= Z2= Z3=Z=null 例1已知对称三相电源的 线电压为380V，对称 负载Z＝10030 求线电流。解： 取A相为例计算由对称性，得结论：结论：3. 对称情况下，各相电压、电流都是对称的。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。 ∴可以归结为单独一相的计算1. UnN=0，电源中点与负载中点等电位。中线电流为零。∴没有中线对称三相电路（Y-Y三相三线制) Y不对称负载 1. 有中线（三相四线制） Y不对称负载 1. 有中线（三相四线制）关于负载不对称的三相星形联接关于负载不对称的三相星形联接相电压为Up=220V的对称电源；各相电阻分别为RA=5Ω, RB=10Ω, RC=20Ω。试求负载的相电压、负载电流及中线电流。虽然负载不对称，因中 线的存在，负载相电压与电源的相电压相等，有效值亦为 220V。可用复数法表示为：nullnull负载各相电压：相电压不对称线(相)电流也不对称2. 无中线*null负载中点与电源中点不重合，这个现象称为中点位移。NACBnull用节点电位法补例1. 照明电路:补例1. 照明电路:(1) 正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。null(2) 假设中线断了(三相三线制), A相电灯没有接入电路(三相不对称)灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。null灯泡电压超过额定工作电压，烧坏了。(3)中线断了(三相三线制), A相短路照明电路中线上不能装保险丝9.2 三相负载的三角形联结9.2 三相负载的三角形联结线电压(即相电压）对称线电流和相电流的关系线电流和相电流的关系线电流：abcZZZ线电流也对称bac结论：对接法结论：对接法(2) 相电流对称，则线电流也对称。(4) 线电流相位落后对应相电流30o。 (1) 线电压等于对应的相电压。参考方向null 例已知对称三相电源的 线电压为380V，对称 负载Z＝10030 求线电流。解一由对称性，得 取A相求相电流Y-Y 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ：Y-Y总结： 3、对称时，各相电压、电流都是对称的。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。 ∴可以归结为单独一相的计算 1. 电源中点与负载中点等电位。 2、中线电流为零。∴没有中线对称三相电路（Y-Y三相三线制)Y-∆总结：Y-∆总结：结论：对接法(1) 线电压等于对应的相电压。参考方向第十节 三相负载的功率第十节 三相负载的功率1.对称三相负载的 瞬时功率null单相：瞬时功率脉动三相瞬时功率恒定， 转矩 m  p 可以得到均衡的机械力矩。同理：2. 对称三相电路的平均功率P2. 对称三相电路的平均功率P对称三相负载Z=|Z|Pp=UpIpcos 三相总功率 P=3Pp=3UpIpcos 对称三相负载Z一相负载的功率对称三相电路平均功率：null 为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要 误以为是线电压与线电流的相位差。(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。注意：4.对称三相电路视在功率(VA)4.对称三相电路视在功率(VA)一般来讲，P、Q、S 都是指三相总和。功率因数也可定义为： cos =P/S (不对称时 无意义)null三相交流电路的小结（1）--三相电源三相三线制三相四线制null三相交流电路的小结(2)--三相负载星形负载三角形负载null三相交流电路的小结(3)--三相电路计算相应相应作业：2-16、17、19作业：2-16、17、19三相交流电路的小结(4)--三相功率计算