第2章 正弦交流电路.pptx

本章要点

了解正弦交流电的基本概念及相关物理量。

学会正弦量的各种表示法及各种方法之间的转换。

掌握电阻性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。

掌握电感性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。

掌握电容性电路中电压、电流间的相量关系及功率计算。

掌握RLC串联电路电压、电流间的相量关系及功率计算。

第2章正弦交流电路

2.1交流电

2.1.1正弦交流观的基本概念

u

Ot

大小和方向按照正弦规律变化的电压称作正弦交流电压。正弦交

流电压通常表示为解析式

u=Umsin(ωt+p)

1

2

t

t

第2章正弦交流电路

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

在某一时刻电压、电流的大小称为瞬时值，用u(t)、i(t)表示。

u

u(t1)

O

1

t

t

正弦量瞬时值中最大的值叫做振幅值，电压的振幅值用Um表示。

从最大值到最小值称为峰-峰值，电压的峰-峰值用U表示。

tOt

-U

m

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

第2章正弦交流电路

uu

U

m

U

p-p

U

m

O

p-p

正弦电压(电流)完成一个循环所用的时间称为一个周期，用T

表示，单位是秒(s)。1s内完成的循环次数称为频率，用f表示，单位是赫兹(Hz)。可知

第2章正弦交流电路

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

0T2Tt

u

U

m

=1/T。

f

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2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

u=Umsin(ωt+p)中的ω称为角频率，表示单位时间内正弦量变化的电角度，它的单位是弧度/秒(rad/s)。周期、频率、角频率都是表示正弦量变化快慢的物理量，三者之间存在如下关系：

u

u1u2

角频率不同的两个正弦量

Ot

ω=2π/T=2πf

解析式

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

解析式u=Umsin(ωt+φ)中的(ωt+φ)称为相位，φ称为初相

。

初相不同的两个正弦量

u

U

m

Oωt

在电工学中常把振幅值、角频率和初相称为正弦交流电的三要素。

u1

u2

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

相位差是指两个同频率正弦量的初相之差。

若u1=Um1sin(ωt+p1)V，u2=Um2sin(ωt+p2)V则两者的相位差为：

p12=p1－p2

当p12＞0时，u1超前于u2；

当p12＜0时，u1滞后于u2。

当p12=0时，称u1与u2同相；

当p12=π/2时，称u1与u2正交；当p12=π时，称u1与u2反相。

同时存在

第2章正弦交流电路

2.1交流电

2.1.2表征正弦交流观的物理量

有效值是指在相同的时间内让一直流电流和一交流电流通过相同的电阻，当两者产生的热量相等时，就用直流电流的大小作为交流电流的有效值。用

平均值是对正弦量在半个周期求其平均值，用Iav或Uav表示。

I=0.637I

avm

U=0.637U

avm

I表示。

同理

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2.2正弦量的表示法

2.2.1正弦交流观的波形观

通过画出正弦电压所对应的正弦曲线可以直观地看出电压的变化过程，正弦量的这种表示方法称为波形图法。

u=10sin314tV

u(V)

10

u2=15sin(314t+π/3)V

u(V)

ωt

O

ωt

15

O

1

第2章正弦交流电路

2.2正弦量的表示法

2.2.2正弦交流观的相量表示法

正弦交流电还可以用具有大小和方向的旋转矢量来表示，即：用矢量的长度表示正弦交