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《電工技術(shù) 第2版 工業(yè)和信息化高職高專十二五 規(guī)劃教材立項項目 新教學(xué)課件 作者 黃軍輝 黃曉紅 項目三 日光燈照明電路的連接.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、項目三日光燈照明電路的連接(一)正弦量的基本概念(四)正弦量的相量表示法(五)電阻元件的交流電路(六)電感元件的交流電路(七)電容元件的交流電路(二)正弦量的三要素(三)交流電的有效值(十)相量形式的基爾霍夫定律(八)RLC串聯(lián)電路的相量分析(十一)復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)(十二)功率因數(shù)的提高(九)串聯(lián)諧振電路(一)正弦量的基本概念隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流稱為正弦電壓和正弦電流。表達式為:以正弦電流為例最大值角頻率最大值、角頻率和初相稱為正弦量的的三要素。相位初相角:簡稱初相波形(二)正弦量的三要素1.瞬時值、最大值最大值:把交流電中瞬時值中最
2、大的數(shù)值稱為最大值或幅值,用大寫字母Um、Im、Em等表示(注意,一般表達式中的振幅值應(yīng)為正值)。振幅值表明了正弦量振動的幅度。瞬時值:正弦交流電在變化過程中任一瞬間所對應(yīng)的數(shù)值,稱為瞬時值,用小寫字母e、u、i表示。周期T:正弦量完整變化一周所需要的時間。單位:秒頻率f:正弦量每秒變化的周數(shù)。單位:赫茲周期與頻率的關(guān)系:2.周期、頻率和角頻率中國、香港、歐洲等220V、50HZ我國電力的標準頻率為50Hz;國際上多采用此標準,但美、日等國采用標準為60Hz。這種頻率稱為工業(yè)頻率,簡稱工頻。下面是幾個國家的電源情況:印度230V、50HZ澳洲240
3、V、50HZ日本110V、60HZ臺灣220V、60HZ美國、加拿大120V、60HZ工業(yè)頻率(工頻)角頻率ω:一個周期所對應(yīng)的電角度為360°,用弧度(rad)表示是2π弧度。單位時間內(nèi)正弦量所經(jīng)歷的電角度,用ω表示,單位為rad/s。由圖可知角頻率反應(yīng)的是正弦量隨時間作周期性變化的快慢程度,它和頻率f、周期T的關(guān)系為ω=2πf或3.相位、初相和相位差(1)相位:正弦量表達式中的角度(ωt+θ)它是一個隨時間變化的量,不僅確定正弦量瞬時值的大小和方向,而且還能描述正弦量變化的趨勢。(2)初相:t=0時的相位。用ψ或θ表示。一般規(guī)定初相
4、ψ
5、不超過
6、π弧度,即-π≤ψ≤π。(1)若計時起點與正弦量的零值(指由負向正過渡時的零值)重合,則初相為零(如圖(a)所示);(2)若計時起點在與之最近的正弦量的零值之右,則初相為正(如圖(b)所示);(3)若計時起點在與之最近的正弦量的零值之左,則初相為負(如圖(c)所示)?!纠?】如圖(a)所示的電阻元件,在圖(a)所示的電壓參考方向下,電壓波形如圖(b)所示。(1)試說出該正弦量的三要素,并寫出電壓的一般表達式;(2)當t=5ms時電壓的大小及實際方向;(3)若參考方向與圖中參考方向相反,請重新寫出該電壓的表達式。解:(1)從波形可知電壓的一般表達式為
7、(2)當t=5ms時,代入一般表達式中,可計算出電壓瞬時值為因為u<0說明此刻電壓的實際方向與參考方向相反,即b端為正,a端為負。(3)當參考方向與圖中相反時,其電壓表達式可寫成(3)相位差:兩個同頻率正弦量的相位之差,其值等于它們的初相之差。如相位差為:同頻率正弦量的相位差等于它們的初相之差,不隨時間改變,是個常量,與計時起點的選擇無關(guān)。規(guī)定:φ的取值范圍為
8、φ
9、≤π。相位差決定了兩個正弦量的相位關(guān)系?!纠?】兩個同頻率正弦交流電流的波形如圖所示,試寫出它們的解析式,并計算二者之間的相位差。解:解析式相位差φ=ψi1-ψi2=π/4-(-π/4)
10、=π/2即i1比i2超前90°,或i2滯后i190°。有效值:讓周期電流i和直流電流I分別通過兩個阻值相等的電阻R,如果在相同的時間T內(nèi),兩個電阻消耗的能量相等,則稱該直流電流I的值為周期電流i的有效值。圖b:Q=W′=I2RT圖a:(三)交流電的有效值根據(jù)有效值的定義有:周期電流的有效值為:對于正弦電流,因所以正弦電流的有效值為:同理,正弦電壓的有效值為:所以,正弦量的一般表達式又可寫成1.復(fù)數(shù)簡介復(fù)數(shù)可表示成A=a+bi。其中a為實部,b為虛部,稱為虛部單位。但由于在電路中i通常表征電流強度,因此常用j表示虛部單位,這樣復(fù)數(shù)可表示成A=a+jb
11、。復(fù)數(shù)可以在復(fù)平面內(nèi)用圖形表示,也可以用不同形式的表達式表示。(四)正弦量的相量表示法1.復(fù)數(shù)的圖形表示1)復(fù)數(shù)用點表示A1=1+jA2=-3A3=-3-j2A4=3-j2)復(fù)數(shù)用矢量表示任意復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)還可用其對應(yīng)的矢量來表示。矢量的長度稱為模,用r表示;矢量與實正半軸的夾角稱為幅角,用θ表示。模與幅角的大小決定了該復(fù)數(shù)的唯一性。+1+j由圖可知,復(fù)數(shù)用點表示法與用矢量表示法之間的換算關(guān)系為2.復(fù)數(shù)的四種表達式(1)代數(shù)式:A=a+jb(2)三角函數(shù)式:A=rcosθ+jrsinθ(3)指數(shù)式:由歐拉公式ejθ=cosθ+jsinθ,得A=re
12、jθ(4)極坐標式:在電路中,復(fù)數(shù)的模和幅角通常用更簡明的方式表示A=r∠θ【例1】寫出1,-1,j,-j的極坐標式,并在