2022-2023学年高二物理竞赛课件：正弦电流电路导论

正弦电流电路导论 主要内容： 正弦量的三要素及其相量表示 基尔霍夫定律和电路元件VCR的相量形式 阻抗和导纳的计算 简单正弦电流电路的计算 难点： 阻抗与导纳的计算 用相量图分析正弦电流电路 正弦电流电路导论 简 介 直流电：指方向不随时间变化的电压和电流 交流电：指大小和方向随时间做周期性变化的电压和电流 正弦交流电：指大小和方向随时间按正弦规律变化的电压和电流 正弦交流电路：在同一频率的正弦电源激励下处在 稳态的线性时不变电路。 其特点是电路中所有的电压、电流都是与电源同频率的正弦量。 正弦交流电的优越性 从工程的角度而言： 便于远距离传输 便于变压 有利于电器设备的运行，节约成本 从数学的角度而言： 便于计算 4 交流电的优... text has been truncated due to evaluation version limitation. 尼古拉·特斯拉（1856年7月10日－1943年1月7日） 发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师 在科学和工程学领域取得了大约1千项发明 研究领域涉及电气工程、机电工程、无线电工程、流体工程、低温工程、 地球物理、真空技术、飞行器技术方面机器人、弹道学、资讯科学、核子 物理学和理论物理学等 1888年发明了第一台交流发电机；1888年成功建成 第一个高压交流 输电系统；1895年，为美国尼亚加拉 发电站制造发电机组 发明“特斯拉线圈” ，制造出高频发电机和变压器 1956年国际电气技术协会用特斯拉的名字作为磁感强度的单位 1912年特斯拉和爱迪生被同时授予诺贝尔物理学奖 §5-1 正弦电压和电流的 基本概念 1.正弦量的三要素 Um ：幅值，最大值 ω ：角频率，单位：弧度/秒 （rad/s） T ：周期，单位：秒（s） f ：频率，单位：赫兹（Hz） T 2π 电网频率： 中国 50 Hz （工频） 美国 、日本 60 Hz 小常识 * 有线通讯频率：300 - 5000 Hz * 无线通讯频率： 30 kHz - 3×104 MHz ( t +) ：瞬时相位角，简称相角或相  ：初相角 u1(t)=Umsin( t+1) u2(t)=Umsin( t+2) u3(t)=Umsin( t+3) u1(t) u2(t) u3(t) 8 给出了观... text has been truncated due to evaluation version limitation. 2.同频率正弦量的相位差 相位差：  1 2＞0 ，u1(t)在相位上超前于u2(t)  1 2＜0， u1(t)在相位上滞后于u2(t)  1 2=0 ，u1(t) 与u2(t) 同相  1 2 =±180，则称u1(t) 与u2(t) 反相  1 2 =±90，则称u1(t) 与u2(t) 正交 例1 根据下列波形图写出它们的正弦函数形式的瞬时值表达式。 例2 计算下列各组正弦量的相位差，并指出其超前、 滞后关系。 u1(t) 与u2(t) 同相 u1(t) 超前于u2(t) i1(t) 滞后于i2(t) $