（中职)电工技术基础与技能项目六-【中职专业课】同步教学教案

项目六 正弦交流电 任务一 认识单相正弦交流电（4课时） 学习目标 （1）了解正弦交流电的产生。 （2）理解正弦交流电的三要素。 1、 正弦交流电的产生 交流电是指大小和方向都随时间变化的电流（或电压、电动势），它是交流电流、交流电压、交流电动势的总称。 根据6-2分析交流电的产出过程。 二、正弦交流电的三要素 交流电的大小与方向随时间做周期性变化，我们把交流电的最大值（有效值）、频率（周期）、初相位称为正弦交流电的三要素。 1.瞬时值、最大值和有效值 交流电的大小时刻在变化，它在某一瞬间的数值称为交流电的瞬时值。交流电动势、交流电压、交流电流的瞬时值分别用字母e、u、i表示。 交流电动势、交流电压、交流电流的最大值分别用字母Em、Um、Im表示。 把交流电和直流电分别通入同样阻值的电阻，在相同的时间内，若两个电阻产生的热量相等，则定义该直流电流的数值为交流电流的有效值，交流电动势、交流电压、交流电流的有效值分别用字母E、U、I表示。 正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系： E=Em (6-3) U=Um (6-4) I=Im (6-5) 2.周期、频率和角频率 正弦交流电变化一周所需的时间称为周期，用字母T表示，单位是秒（s）。 正弦交流电每秒重复变化的次数称为频率，用字母f表示，单位是赫兹（Hz）。 我国交流电的周期为0.02 s，频率为50 Hz（称为工频）。 正弦交流电1 s内变化的角度称为角频率，用字母ω表示，单位是弧度每秒（rad/s）。 正弦交流电的周期T、频率f和角频率ω之间的关系为 （6-6） （6-7） 3.相位和初相 交流电线圈平面与中性面的夹角称为相位。起始时刻（t=0）线圈平面与中性面的夹角称为初相位，简称初相，用字母表示，初相的单位为弧度或度。 3、 交流电的表示方法 1.解析式表示法 如果知道交流电的三要素：最大值（有效值）、频率（周期）、初相，就可以写出它的解析式，计算出交流电任意瞬间的瞬时值。 e=Emsin(t+) （6-8） u=Umsin(t+) （6-9） i=Imsin(t+) （6-10） 2.波形图表示法 正弦交流电还可用与解析式相对应的波形图，即正弦曲线来表示。横坐标表示时间t或ωt，纵坐标表示随时间变化的交流量（电动势、电压、电流）的瞬时值。 3.相量图表示法 相量图表示法就是用一个在直角坐标系中绕原点旋转的矢量来表示正弦交流电的方法。一个正弦量可以用旋转矢量表示。 从坐标原点作一个矢量，使其长度为正弦交流电流的最大值Im，矢量与x轴正方向夹角为正弦交流电流的初相位，矢量以正弦交流电流的角频率，绕原点沿逆时针方向旋转。这样，在任意瞬间，旋转矢量在纵轴上的投影就是该正弦交流电流的瞬时值。 任务二 认识纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路（6课时） 学习目标 （1） 掌握电阻交流电路、电感交流电路、电容交流电路中电压与电流关系。（2）学会计算纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路的有功功率。 （3）了解感抗、容抗和阻抗的概念。 1、 纯电阻电路 交流电路中如果只有线性电阻，这种电路称为纯电阻电路。 1.电流与电压的关系 设加在电阻两端的交流电压为uR=Umsint，则通过电阻的电流为 i ===IRmsint (6-11) 电压与电流有效值的关系是 (6-12) 2.电路的功率 Comment by ASN小森: 1在哪里？补充 Comment by 沃 艳: 已改 在交流电路中，电压和电流是不断变化的。我们把电压瞬时值u和电流瞬时值i的乘积称为瞬时功率，用字母p表示，即 p=ui （6-13） 纯电阻正弦交流电路的瞬时功率为 p=ui=Umsint·Imsint =UmImsin2=UIsin2t=UI(1－cos2t) (6-14) 例6-1 解：（1）I==11 A i=11sin(314t+30º)A （2）P=UI =220×11=2 420 W 二、纯电感电路 在交流电路中，如果只用电感线圈做负载，而且线圈的电阻和分布电容均可忽略不计，这样的电路