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同学们好,今天我们来复习单向正弦交流电。首先我们来看一下考纲对我们的要求,掌握正弦交流电的三要素,最大值与有效值的关系,相位与相位差的关系,掌握感抗、容抗及无功功率的概念及计算方法。我们首先来先看一下什么叫正弦交流电。正弦交流电的概念是方向和大想都随着时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电,即我们平时常所说的单向交流电,简称交流电。文字符号用字母AC表示,图形符号用一个波浪线,直流电的话文字符号我们用DC来表示,图形符号我们用一条横杠来表示。常见的阵前交流电的表现形式如下。我们来看一下,方框一表示瞬时值及交流电任意时刻的值。方框二这一个部分表示的是振幅、幅值或峰值及交流电在一个周期内波形所能达到的最大值。方框三这里的欧米伽表示角频率及交流电每秒钟变换的电角度,单位为RAD杠S。方框4,这里表示为初相位,简称初象及交流电的初始相位。方框五这个整个大的方框。与时间有关,取值与时间决定。当T等于零时的相位就视为初相位,它称为相位函数表达式中的最大值。角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。周期、频率和角频率的区别与联系。周期指正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间,他用T来表示,单位为S频率为正弦交流电在单位时间内完成周期性变化的次数表示方法用F表示,单位为赫兹、角频率及正弦交流电在单位时间内变化的弧度数,表示方法用欧米伽,单位用RAD杠S联系。我们来看一下T等于F分之一,欧米伽等于2派除以T等于2派F这里大家要注意一下周期,我们一般是时间、频率及次数,角频率及弧度数,要注意区分这三个物理量,最大值和有效值。交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。让一个交流电和一个直流电分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。这一句话经常可以设计一个考题来进行计算,我们后面可以看一下有效值和最大值的关系。在没有特殊说明的情况下,交流电的数值都表示为有效值及电器铭牌、交流仪表上的数值都表示为有效值。初相位及时间T等于零的相位规定,初相位的范围值是负派到正派极负的180度到正的180度。正弦交流电的表示方法。分别来看一下三个物理量,电动势、电压和电流,它们的解析式和它们的波形图,还有它的旋转矢量图。相位差及两个同频率的正弦交流量的相位之差,用符号德塔斐来表示,但他发几表示Y1减Y2。这里有一个非常重要点,就是必须是两个同频率的正弦交流量才可以进行比较。反过来来说,两个不同频的正弦交流量是没有办法进行比较的那同频率即表示什么?这里的欧米伽及欧米伽相同才可以比较,欧米伽不同不可以比较。相位差的绝对值是德塔斐的绝对值小于等于180度。相位的关系有超前、滞后、正交、同相和反相。我们现在来看一下五种相位关系。当德耳塔Y大于0的时候即超前。在这个图中我们可以看到电流是超前电压,一个德塔斐角度,我们也可以看一下电流是不是在电压的左边即为超前。同理根据这个图我们可以看到,既然电流超前电压,那么说明电压是不是滞后电流。即之后的话得塔Y小于0,那当德耳塔斐等于正负二分之派90度的时候即为正焦。我们可以看一下这个图,当我的电压的瞬时值为峰值的时候,电流瞬时值为零,同向的话即德耳塔斐等于0。当我的电压瞬时值达到正的最大值时,电流瞬时值也达到正的最大值。反向的话是德耳塔斐等于正负派,即电压为正的最大值时,电流的瞬时值为负的最大值。这里我们来学习一下正弦交流电的求和计算,即用旋转矢量运算,即利用平行四边形法则。大家可以看一下,方法的话是分别做两条平行线连接原点与两平行线的交点即为两个矢量的合。矢量的话就是既有大小又有方向。我们来看一下单一元器件电路纯电阻电路的特点。他表示电路当中只有纯电阻元件构成的交流电量,交流电路数量关系I等于U除以R相位关系是同向。功率为有功功率,GP等于UUR乘以I等于I平方乘以R纯电阻电路中的有效值、最大值和瞬时值均符合欧姆定律。纯电感电路是由忽略线圈内阻和分布电容的电感元件组成的。交流电路反抗叉L等于欧米伽L等于2派FL纯电感电路的特性是通直流阻交流,通低频阻高频。电压与电流的关系,数量关系的话,可以用I等于U除以感抗。相位关系是电压超前电流90度。纯电感电路它只做无功功率,不做有功功率,这是由于电感元器件的特性组成的。因为电感元器件是一个储能元器件,它不是一个耗能元器件,所以它只能进行能量的转换,而无法消耗能量。纯电感电路的有效值和最大值是符合欧姆定律的,它的瞬时值是不符合欧姆定律的这一部分大家要注意一下。好,纯电容电路的特点它是怎么定义的呢?是由忽略电感和电阻的电容元器件组成的交流电路。这里通俗易懂,我们可以这么理解,在交流电路当中只有纯电阻。蓉蓉抗叉C等于欧米伽C分之1,等于2派FC分之一。纯电路容电路的特性是组织流通交流通高频阻低频电压与电流的关系,数量关系上有I等于U除上XC相位关系是电流超前电压90度。它同纯电感电路一样,不做有功功率,只做无功功率。可以看一下无功功率的计算公式,纯电容电路的有效值和最大值符合欧姆定律,瞬时值是不符合欧姆定律的这一点也和纯电感电路相同。我们来看一下历年真题。在2022年和2024年均考察到单相正弦交流电路的基础知识和纯电阻纯电感和纯电容电路的这这块知识点。主要考察形式为单项选择题和填空题。我们来看一下第一道题目。正弦交流电电压瞬时表达式加载容抗XC等于180O的电容器上则电流的瞬时表达式为多少?我们先来看一下这道题,考察我们的是什么?考察纯电容电路的分析与计算。那我们怎么可以理解呢?我们根据已知条件求解电流的瞬时表达式,关键在于我们要判断电流的出现位置。其电路上中电路当中只有电容器。I等于电流有效值是不是等于300除上一个根号2?这里的这个300是最大值,我们要用有效,我们现在要求有效值,所以要把最大值转换为有效值,再除上一个。容抗。我们现在要把有效值转换为最大值,还要再乘上一个根号2,即等于3。所以A跟D先排除掉。我们现在来看一下B跟C的差别在于初相位不同,在纯电容电路当中。电压和电流的关系是什么?电流要超前电压90度,那机电压的初相位为零,那电流的有初相位为正的90度,答案选择2B。这道题答案都放出来给大家了,大家可以先思考一下这个道题目考察我们的是什么东西,主要考察纯电容电路中容抗的计算。我们来看一下这道题目该怎么去求解呢?已知条件是。电压的瞬时表达式。融创也跟我们讲了,希望达到的融创是多少?既然题目中已经。跟我们讲了,融创的值XC等于欧米伽C分之1。欧米伽也已知题目中已经告诉我们了,所以能求出来原来的C应该是电容量为100违法。那好,他现在希望总容抗要减小到原来的两倍,那金融抗减少电容量要增加,电容量增加的话,我们选择并联。并联指。容抗减小为原来的2分之1,即电容量增加到原来的两倍。并联在并联一个100违法的电容量即可。那么先来看一下一些经典题型。经典题型一我们先看一下这道题目,这道题目考察的我们是正弦交流电的瞬时表达式。首先我们先把顺序表达式写出来,题目已经告诉我们了频率和初相位,所以可以直接带进去I等于。好,题目中还告诉我们,当T等于1秒时,电流瞬时值也为一安那我们把它带入进去。T等于一直接是一百派,100派的话直接就是30在30度等于2分之1,那我们可以求出来n max它等于2,题目中告诉要我们求的是有效值,所以还要再除上一个根号2。即为。有效值为根号2,选2B。我们来看一下这道题目,这道题目考察我们的是单向交流电的有效值,我们可以直接带入公式。220的平方除上一个R我们这里设电热器的阻值是R等于交流电的有效值。平方除上一个二,这二跟二相约,所以有效值等于220伏,有效值等于220伏,最大值是有效值的根号二倍,所以最大值等于220在乘上一个根号2,答案选择2B。我们接着来看一下第三道题目。第三道题目考察我们的是纯电感电路中电压与电流的关系。题目要求我们求当频率改变为500赫兹时,电压与电流的相位差为多少?首先我们看一下占中已知的条件,电压与电流的相位差为90度。听又跟我们讲了是线圈的电感量。那这我们就可以思考这个电路应该只有电感这个元器件及纯电感电路。频率进行改变的话,影响的只有我们的感抗与我们相位差。电压与电流的相位差是没有关系的,即电压与电流的相位差为90度,答案选择。2B好. 这道题目同样也是跟刚才那道题目是非常类似的,也是当频率改变时电压与电流的相位差。题目中已知告诉我们的条件是电压与电流的相位差为-90度。那这里我们就可以知道一个点电流超前电压90度,我们可以推断为该电路为纯电感电路。那当频率改变时,改变的只有我们的感抗,与我们电压与电流的相位差是没有关系的。所以现在的电频率改变后,电压与电流的相位差还是为-90度,答案选择4D。第五道题目为衡量电感器电容器在交流电路中能量转换的本领,把单位时间内能量转换的最大值称为无功功率。电感器与电容器,它只是把能量进行转换,它不会消耗能量消耗能量的是电阻,他做的是有功功率。答案选择。4D好. 以上就是今天复习的全部内容,感谢大家的收听,谢谢。
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