模块六 课题一正弦交流电的基本概念（课件）-《电工基础（第三版）》同步教学（机工版）

《电工基础（第三版）》同步教学（机工版） 中职2024学年高二 1．了解正弦交流电的产生。 2．掌握正弦交流电的基本概念，熟练掌握正弦交流电的三要素及其意义。 教学目标 正弦交流电的基本概念 课题一 交流发电机示意图 磁感应强度的分布 正弦交流电动势波形 正弦交流发电机示意图及正弦交流电动势波形 一、正弦交流电的产生 正弦交流发电机的结构示意图 正弦交流电的解析式（瞬时值表达式） 正弦电动势： 正弦电压： 正弦电流： 1．正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值 （1）瞬时值 二、描述正弦交流电的物理量 瞬时值——正弦交流电在某一时刻的数值（e、u、i）。 （2）最大值 最大的瞬时值称为正弦交流电的最大值，也称振幅或峰值（Em、Um、Im）。最大值不随时间变化。 （3）有效值 让交流电和直流电分别通过阻值完全相等的电阻，若 在相同的时间内这两种电流产生的热量相等，则就把此直 流电的大小定义为该交流电的有效值（E、U、I）。 交流电的有效值 交流电的大小都是指有效值。有效值也不随时间变化。交 流电压表和交流电流表所测出的电压和电流数值也是有效值； 一般交流照明灯具、电气设备上所标注的额定电压和额定电流 也都是有效值。 在计算电气设备的绝缘耐压水平时，要考虑交流电压的最 大值。例如，耐压为250V的电容器，就不能接在220V的交流电 压上使用。因交流电压的最大值 V，超过了电容器的耐压值，极易造成电容器击穿。 交流电的最大值、瞬时值和平均值 （4）平均值 平均值——正弦交流电在半个周期内所有瞬时值的平均值。Ep、Up、Ip表示。 E≈1.1Ep U＝1.1 Up I＝1.1Ip 2．正弦交流电的周期、频率和角频率 （1）周期T 周期——正弦交流电每重复变化一次所需要的时间， 用符号T表示。周期的单位是秒（s），常用单位还有ms （毫秒）、μs（微秒）和ns（纳秒）。 1 s＝103ms 1 ms＝103μs 1μs＝103 ns 或 （2）频率f 频率——正弦交流电在1秒种内重复变化的次数，用符号f表示。频率的单位是赫兹（Hz）。 （3）角频率ω 角频率——正弦交流电在1秒钟内变化的电角度，用符号ω表示。角频率的单位是弧度每秒（rad／s）。 想一想 平面与中性面之间的夹角，称为相位角，也称相位或相角， 它反映了交流电变化的进程。 （1）相位 3．正弦交流电的相位、初相位和相位差 在 中， 表示在任意时刻线圈 （2）初相 正弦交流电在t＝0时的相位叫做初相位，也称初相角或初 相，用符号j表示，其单位可用弧度（rad）或度( °)表示。 初相在波形图上的表示 初相为正 初相为负 （3）正弦交流电的相位差 习惯上，初相通常用小于180°的角度表示：凡大于180°的 正角就化成小于180°的负角来表示；而大于180°的负角就化成 小于180°的正角来表示。如270°可化成－90°表示，而－270° 可化成90°表示。 两个同频率正弦交流电的相位之差叫做正弦交流电的相位差， 用符号 表示，即： j D 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 两个正弦交流电之间的相位关系 两个正弦交流电之间的相位关系 最大值：反映了正弦交流电的变化范围 角频率：反映了正弦交流电变化的快慢 初 相：反映了正弦交流电的起始状态 4．正弦交流电的三要素 解题过程 ［例6—1］ 已知某正弦电压是： V， 试求：（1）电压的最大值Um、有效值U、平均值Up、角 频率ω、频率f、周期T和初相 各为多少？ （2）当 t＝0和t＝0.01s时，电压的瞬时值各是多少？ （3）该 电压的三要素是多少? 1．已知某正弦电压的有效值为100V，频率为50Hz， 初相为－30°，试写出该电压的解析式。 2．已知某正弦电流的初相为45°，试求同频率正弦 电压在下列情况下的初相各是多少? （1）u与i同相；（2）u与i反相； （3）u超前i30°；（4）u滞后i75°。 $$