模块七 正弦交流电的基本概念（课件）-中职高考《电工基础》一轮复习讲练测（高教版·第2版）

电工基础 模块七：正弦交流电的基本概念 高等教育出版社 中职专业课·一轮复习讲练测 使用教材 电工基础（第2版） 主编 刘志平 苏永昌 学习目标 1 交流电和正弦交流电； 2 周期、频率和角频率； 理 解 相位、初相位和相位差； 3 。 掌 握 1 周期、频率、角频率的关系，最大值和有效值的关系; 2 正弦交流电三种表示方法的相互转换。 正弦交流电的解析式、波形图、相量图等表示方法; 最大值和有效值的关系; 3 4 了 解 正弦交流电的产生； 运用相量图对正弦交流电进行加减运算。 知 道 交流发电机工作原理； 会 知识要点 交流电 交流电： 如果电流的大小及方向都随时间做周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电流称为交流电。 几种常见交流电的电流波形图 正弦交流电 定义： 大小及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。 表达式： i ( t ) = Imsin( t  i 0) u ( t ) = Umsin( t  u0) e ( t ) = Emsin( t  e0) 正弦交流电 正弦交流电的三要素 有效值（或最大值） 频率（或周期、角频率） 初相 周期、频率、角频率 表征交流电的物理量 表征交流电变化快慢的物理量。 周期 定义： 交流电完成一次周期性变化所用的时间。 符号： T 国际单位： 秒（ s ） 频率 定义： 交流电在单位时间内完成周期性变化的次数。 符号：f 国际单位：赫兹 ( Hz ) 角频率 定义： 交流电单位时间内所变化的角度。 符号： 国际单位： 弧度/秒（ rad/s ） 周期、频率、角频率关系： 有效值、最大值 表征交流电大小强弱的物理量。 有效值 定义： 让交流电与直流电分别通过阻值相同的电阻、如果在相同的时间内它们所产生的热量相等，就将这一直流电的数值定义为这一交流电的有效值。 最大值 正弦交流电在一个周期内所能达到的最大值，也称幅值、峰值、振幅等 符号： E 、U 、I 定义： 符号： Em、 Um、 Im 有效值和最大值的关系 相位、相位差 表征交流电变化步调的物理量。 相位： 正弦交流电解析式中的“ t + 0 ，就是相位，它表示t时刻,线圈平面与中性面之间的夹角、相位是一个随时间变化的量。 相位差 两个同频率正弦交流电任一瞬间的相位之差。 定义： 表达式： Δ = ( t + 01 )-（  t + 02）= 01- 02 初相位： 正弦交流电在t=0时的相位称为初相位，用“0”表示。它反映了正弦交流电起始时刻的状态。 讨论： 　　(1)当 Δ > 0 时，称第一个正弦量比第二个正弦量超前Δ ； 　　(2)当 Δ < 0 时，称第一个正弦量比第二个正弦量滞后Δ ； 　　(3)当 Δ = 0 时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相； 　　(4)当 Δ =   或  180 时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相； 　　(5)当 Δ = 　或  90 时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。 交流电的表示方法 解析式表示法: 用三角函数式表示正弦交流电随时间变化的关系式。 　注：只要给出时间 t 的数值，就可以求出该时刻i、u、e的值。 i(t) = Imsin( t  i0) u(t) = Umsin( t  u0) e(t) = Emsin( t  e0) 波形图表示法: 在平面直角坐标系中，将时间t或角度ωt作为横坐标， 与之对应的e，u，i的值作为纵坐标，作出e，u，i随 时间t或角度ωt变化的曲线，这种方法叫图像法，这 种曲线叫交流电的波形图。 物理意义: 波形图可以直观地反映出交流电的最大值、初相位和周期。 交流电波形图　 相量图表示法: 一个正弦量可以用一个旋转相量表示。 以坐标原点O为端点做一条有向线段，线段的长度为正弦量的最大值（有效值），旋转相量的起始位置与x轴正方向的夹角为正弦量的初相位，它以正弦量的角频率ω为角速度，绕原点逆时针匀速转动，即在任一时刻，旋转矢量在纵轴上的投影就等于该时刻正弦量的的瞬时值。 （旋转相量法） （1）旋转矢量既可以反映正弦量的三要素（振幅、频率、 初相），又可以通过它在纵轴上的投影求出正弦量 的瞬时值。 （2）只有同频率的正弦量才可以利用旋转相量的平行四 边形法则来进行加、减运算。 注意： 相量图表示法 最大值相量 有效值相量 (一)填空题 1.正弦交流电的三要素是 、 和 。 2.