第一部分 第七章 正弦交流电的基本概念(教学)-【教学与检测】中职专业课 电子电工专业综合（上）

82 教学与检测·电子电工专业综合·上 第七章 正弦交流电的基本概念 第一节 交流电的产生 行 学习目标 1. 了解正弦交流电的产生。 知识梳理 知识要点 理解识记 交流电的产生 交流电: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 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、电动势叫作正弦交流电 流、电压、电动势,在某一时刻7的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示,即; 正弦交流电 i(t)-I.sin(o+。) u()-U.sin(+.。) e(t)-E.sin(o+。) 交流电的波形图 用“五点法”规范作波形图 2 典例精析 【例题1】 例题1图(a)所示实验电路,将两只发光二极管VD、VD.反方向并联,接到直 流电源上,按图中虚线连接时,点亮的发光二极管是 ,按图中实线连接时,点亮的发光 二极管是。 ;例题1图(b)所示实验电路,将两只发光二极管VD.、VD。反方向并联接入 变压器中,接通交流电源,看到的现象是 进 D vD: 接220V D 交流 300 300 () (h) 例题1图 第一部分·第七章 正弦交流电的基本概念 【解析】 根据二极管的单向导电性进行推断,例题1图(a)接的是直流电源,所以只有一 只发光二极管点亮;例题1图(b)接的是变压器,而变压器上流过的是方向交替变化的电流。 【答案】VD。,VD;两只发光二极管都点亮。 【例题2】 如例题2图(a)使矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动,转动的线圈里会产 生和 都在随时间做周期性变化的感应电流,并且在一个周期内的平均值为零,称为 ;例题2图(b)是例题2图(a)中线圈转动的示意图,中性面是指 的 平面,设线圈从中性面开始沿逆时针方向做匀速转动,角速度一100rad/s,磁感应强度B= 1T,a6边的长度为20cm,cd边的长度为10cm,则线圈中的感应电动势e的表达式为 ### 1_中性面 (a) 例题2图 【解析】 通过实验现象找出交流电产生的规律,理解中性面、角速度(角频率)、线速度及 感应电动势的计算与分析方法。 【答案】大小、方向、交流电、与磁感应线垂直的;e一2sin100z(V) #课堂练习 一、单项选择题 1. 团合线圈在匀强磁场中以角速度o作匀速转动,则线圈中所产生的电流为( )。 C.非正弦交流电 A.正弦交流电 B.直流电 D. 稳恒电流 2.某正弦交流电在0.1秒内变化5周,则它的周期为( ).。 B.0.1秒 C.0.5秒 A.0.02秒 D.50秒 二、判断题(正确的在括号里填“A”,错误的在括号里填“B”) C 1. 交流发电机的中性面是与磁场方向平行且与转轴同平面的平面。 ) 2.i-I.sin(at十c)表达式中的为交流电的初相位或者交流电机中的线圈开始转动时 与中性面的夹角。 ) 三、填空题 矩形闭合线圈共N匝,其面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕垂直 于磁场的轴匀速转动,则其产生的感应电动势的最小值为 ,最大值为 84 教学与检测·电子电工专业综合·上 四、计算题 如右图所示,一个长20cm,宽10cm的矩形线圈在B一0.5T的匀强磁场中匀速转动,转速 n一600转/分,线圈匝数为500匝,从图示位置开始计时,计算出线圈转过90{},180{},60{时的瞬 时电动势? 题图 概念及公式梳理 和 都随时间做周期性变化的电流叫交流电,交流电又分为 和 或者为 2.i-Isin(t十)表达式中的ot十为 其与时间 (有/无)关系。 第二节 表征交流电的物理量 7行 学习回标 理解正弦交流电基本物理量(瞬时值、最大值、有效值、角频率、周期、频率、相位、初相位、 相位差)的概念。 知识梳理 知识要点 理解识记 交流电的周期7(单位:s):交流电完成一次周期性变化所需的时间 交流电的频率/(单位:Hz):交流电在1s内完成周期性变化的次数 交流电的周期和耀率 7- 正弦交流电流7的有效值1等于其振幅(最大值)I.的0.707倍,即 1-1_-0.707 正弦交流电压的有效值为 U._0.707U. 交流电的最大值和有效值 U 2 正弦交流电动势的有效值为 En_0.707E. E二 2 第一部分·第七章 正弦交流电的基本概念 续表 知识要点 理解识记 任意一个正弦量y-Asin(at十g。)的相位为(at十g。).(。为初相,即i-0时 的相位)两个同频率正弦量的相位差(与时间7无关)。若第一个正弦量的初相 为,第二个正弦量的初相为,则这两个正弦量的相位差为 交流电的相位和相位差 一_一。 并规定 l|<180{}或|<x 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 典例精析 【例题1】一个正弦交流电流,其有效值为7.07A,频率为50Hz,在1-0时