单元3 模块一 正弦交流电及其基本电路（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2019）

单元三单相交流电路 模块一正弦交流电及其基本电路 模块二正弦交流电的功率计算 模块三RLC串、并联电路及荧光灯电路 单元三单相交流电路 模块一正弦交流电及其基本电路 模块一正弦交流电及其基本电路 【学习目标】 1.了解交流发电机的工作过程 2.掌握正弦交流电的基本物理量及相互关系 【能力目标】 1.学会正弦交流电的三种表示方法及相互转化 2.能够安装简单的正弦交流电路 模块一正弦交流电及其基本电路 【知识探究】 人们使用的电可分为两种：一种是直流电， 这种 电大小和方向都不随时间变化（例如干电池、蓄电 池灯)；另一种是交流电，这种电的大小和方向都 会随着时间变化。如图3-1所示。 a) b) 图3-1常见交流 电 正弦交流电具有以下优点： 1)可以通过变压器变电压，便于电能的输送 分配，以满足不同用电户的要求。 2)交流电机比相同功率的直流电机构造简单、 造价低、便于维护、维修。 3)交流电可以通过整流装置，将交流电变换 为所需的直流电。 (二)正弦交流电的产生 将单匝线圈abcd放置在匀强磁场中， 把线圈的两根引线分别接到与线圈一 起转动的两个铜环上，铜环通过电刷 与外电路联接。当线圈abcd在外力作 用下，在匀强磁场中以角速度匀速转 动时，线圈的ab边和cd边作切割磁力 图3-2简单 线运动，线圈中产生感应电动势。如 交流发电机模型 果外电路是闭合的，闭合回路中将产 生感应电流。ad和bc边的运动不切割 磁力线，不产生感应电流。 线圈的截面图如下 线圈以角速度w逆时针匀速转 中性面 动。设在起始时刻，线圈平面与中 性面的夹角为。，t时刻线圈平面与 中性面夹角为叫ot+φ，，从图中可以 看出，cd边运动速度V与磁力线方 向的夹角也是叫p。，设cd边的长 度为L,磁场的磁感应强度为B,则 由于边作切割磁力线运动所产生的 感应电动势为 e=BLvsin(@t+o) 同理.ab边产生的感应电动势为 e=BLvsin(@t+o) 由于这两个感应电动势是串联的，所以整个线圈产 生的感应电动势为 e-e+e=2BLvsin(@t+o)=E sin(@t+o) Em=2Bln称为电动势的最大值，也称为振幅 ☐外加负载形成闭合回路时， 就会产生按正弦规律变 化的电压和电流，分别为 i=I sin(ot+) u=U sin(wt+j)