6.1 正弦交流电的基本概念（课件）-高二《电工技术基础与技能（第三版）》同步教学（高教版）

电工技术基础与技能 6正弦交流电 实训项目七 正弦交流电的识别、测量与测试 6.1正弦交流电的基本概念 6.2正弦交流电的基本物理量与测量 6.3正弦交流电的表示法 实训项目八 函数信号发生器、示波器和毫伏表 的使用 电工技术基础与技能 6.1 正弦交流电的基本概念 【学习目标】 1.理解正弦交流电的基本概念。 2.了解正弦交流电的瞬时值与波形图。 电工技术基础与技能 【观察与思考】 你知道什么是正 弦交流电吗，正弦 交流电与直流电相 比有什么特点吗？ GwInSTEK 00B-u0 CPSTEK 直流电波形 正弦交流电波形 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 正弦交流电：大小和方向都随时间按正弦规律作 周期性变化的交流电。 非正弦交流电：大小和方向随时间不按正弦规律 变化的，常见的有矩形波、三角波等。 (a)矩形波 (b)三角波 (@)正弦交流电 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 大小和方向随时间按正弦函数规律变化的电流或电压。 表示为i=Imsin(wt+a)或u=Umsin(wt+a)。式中 i、u为交流电电流、电压的瞬时值，Im、Um为交流电 电流、电压的最大值，ω为交流电的角频率，α为交 流电的初相位。交流电比直流电有更普遍的应用价 值孩交流电的三要素： (1)最大值； (2)角频率； (3)初相位（初相)。 电工技术基础与技能 一、 正弦交流电 交流电在实际使用中，如果用最大值来计算交流电的 电功或电功率并不合适，因为毕竟在一个周期中只有 两个瞬间达到这个最大值。为此人们通常用有效值来 计算交流电的实际效应。 理论和实验都证明，正弦交流电的有效值等于“最大 值乘以0.5的开平方’也可以用最大值除以根号2。 因除以一个数等于乘以这个数的倒数，也可以用最大 值乘以根号2的倒数，根号2的倒数是0.707，因此可 得有效值等于最大值乘以0.707。 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 表示方法： 大小与方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势 叫做正弦交流电流、电压、电动势，在某一时刻t的瞬时值可用三角 函数式（解析式)来表示，即 i(t)=Imsin(wt+ji0) u(t)=Umsin(wt+ju0) e(t)=Emsin(wt+je0) 式中，Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅（也叫做 峰值或最大值)，电流的单位为安培(A)，电压和电动势的单位为 伏特(V)；ω叫做交流电的角频率，单位为孤度/秒（rad/s),它 表征正弦交流电流每秒内变化的电角度；ji0、ju0、je0分别叫做电 流、电压、电动势的初相位或初相，单位为孤度「ad或度(0) 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 设正弦交流电流： i=Isin(ot+y)） 初相角：决定正弦量起始状态 角频率：决定正弦量变化快慢 幅值：决定正弦量的大小 幅值、角频率、初相角称为正弦量的三要素。 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 获取方法： 一、矩形线圈静止在正弦变化磁场中产生正弦交流电 二、矩形线圈在匀强磁场中转动产生正弦交流电 三、线圈穿过正弦曲线型磁场产生正弦交流电 四、直金属棒扫过匀强磁场中的正弦型闭合线圈产生正弦交流电 五、矩形线圈在有界匀强磁场中振动产生正弦交流电 六、在变压器副线圈中产生正弦交流电 七、在滚动的线圈（不闭合）中产生 八、金属棒在匀强磁场中切割磁感线在变压器副线圈中产生正弦交流 电 电工技术基础与技能 一、正弦交流电 应用介绍： 正弦交流电在工业中得到广泛的应用，它在生产、输送和应用上比起 直流电来有不少优点，而且正弦交流电变化平滑且不易产生高次谐波， 这有利于保护电器设备的绝缘性能和减少电器设备运行中的能量损耗。 另外各种非正弦交流电都可由不同频率的正弦交流电叠加而成（用傅 里叶分析法)，因此可用正弦交流电的分析方法来分析非正弦交流电。 正弦交流电在生活中有着广泛的应用，最基础的是照明，各类小电器， 汽车的蓄电池也是由它转换。 其实我们一直生活在交流电当中，比如手机寻呼机信号，各种电子的 无线传输的辐射，人体功能，谐振原理。