电工电子技术教学课件作者第3版电子教案教学课件作者林平勇ch21课件.ppt

第 2章 正弦交流电路 引言 正弦交流电路是指含有正弦电源而且电路各部分所产生的电压和电流均按正弦规律变化的电路。 因为交流电可以利用变压器方便地改变电压、便于输送、分配和使用。所以，在生产和生活中普遍应用正弦交流电。 本章着重讨论和分析交流电路的基本概念、基本规律和基本分析方法。 2.1 正弦量的 三要素 2.1.1 频率与周期 2.1.2 振幅和有效值 2.1.3 相位、初相、相位差 随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正弦电压、电流。 正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。 R i a b 规定电流参考方向如图 i ? t 0 引言 正半周： 电流实际方向与参考方向相同 负半周： 电流实际方向与参考方向相反 + ? 振幅 角频率 初相角 正弦量的三要素 2.1.1 频率与周期 描述正弦量变化快慢的参数： 周期(T): 变化一个循环所需要 的时间，单位(s)。 频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。 角频率(ω ): 每秒钟变化的弧度数，单位(rad/s)。 三者间的关系示为： =2? /T=2? f ω f =1/ T T ? t 2? ? t i 0 Ｔ T/2 我国和大多数国家采用50Hz作为电力工业标准频率(简称工频)，少数国家采用60Hz。 瞬时值:正弦量任意瞬间的值 称为瞬时值，用小字母表示: i、u、e 振幅:正弦量在一个周期内的 最大值，用带有下标m的大写字母表示: Im、Um、Em 有效值：一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的有效值。用大写字母表示： I、U、E 2.1.2 振幅和有效值 描述正弦量数值大小的参数： t i 0 Ｔ 振幅 Im 同一时间T内消耗的能量 = = 消耗能量相同 = 即： 则有： 有效值与幅值的关系推导如下： 以电流为例：设同一个负载电阻R，分别通入 周期电流 i 和直流电流 I 。 R i R I 设 代入 整理得： 或 同理： 熟记： 可见,周期电流有效值等于它的瞬时值的平方 在一个周期内的积分取平均值后再开平方，因此 有效值又称为方均根值。