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单相交流电(CLP课件)

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《单相交流电路》课件

《单相交流电路》课件
《单相交流电路》 PPT课件
• 单相交流电路概述 • 单相交流电路的基本原理 • 单相交流电路的元件与设备 • 单相交流电路的计算与分析 • 单相交流电路的故障诊断与维护 • 单相交流电路的未来发展与趋势
目录
Part
01
单相交流电路概述
定义与特点
定义
单相交流电路是指电源产生的电 流随时间按正弦规律变化的电路 。
维护与保养建议
建议一：定期检查
建议二：清洁散热
建议三：更换老化元件
对电气设备进行定期检查 ，确保无安全隐患。
保持电气设备散热良好， 防止过热损坏。
及时更换老化或损坏的元 件，确保电气性能稳定。
Part
06
单相交流电路的未来发展与趋 势
新技术与新材料的应用
高效电力电子转换技术
随着电力电子技术的进步，高效、紧 凑的电力电子转换器在单相交流电路 中将得到广泛应用，提高能源利用效 率。
负载的种类繁多，根据其工作原理和 用途可分为电阻性、电感性和电容性 负载。
保护装置
保护装置是为了保护电路和设备 的安全而设置的装置，如熔断器
、断路器和漏电保护器等。
熔断器是一种常见的保护装置， 当电路发生短路或过载时，熔断
器会熔断，从而切断电路。
断路器能够自动切断电路，防止 过载和短路引起的故障扩大。漏 电保护器能够在发生漏电时迅速
电线与电缆是传输电能的导体，常用的电线和电缆有铜线、铝线和橡胶电缆等。
电线与电缆的规格和型号根据电流大小和电压高低而定，不同规格的电线与电缆具 有不同的载流量和电阻值。
电线与电缆的绝缘层材料和厚度也影响其电气性能和使用寿命。
负载
负载是指使用电能的设备或器件，如 灯泡、电动机和加热器等。

PPT单相交流电路

PPT单相交流电路
第3章 单相交流电路
（时间：9次课，18学时）
本章介绍的单相交流电路是指由一相正弦交流电源
作用的电路，即电路中的电流、电压或电动势的大小和 方向都随时间按正弦规律变化的电路。常用的正弦交流 电源有交流发电机和正弦信号发生器等，广泛应用在工 业生产和日常生活中。单相正弦交流电路的学习是研究 三相电路的基础，在电工学中占非常重要的地位。单相 正弦交流电路不同于前面讨论的直流电路，在学习过程 中应建立交流的概念，对于本章所讨论的基本理论和基 本分析方法，应很好地掌握。
当计时起点改为t = 0.00333s时， u和i的初相位分别为
u
314 0.00333 30o
1 3
π-
1 6
π=
1 6
π
i
314 0.00333
90o
1 3
π+
1 2
π=
5 6
π
相位关系为
ui
u
i
1 6
π- 5 6
π=-
2
3
120o
则u和i的瞬时值分别为 u = 311sin(314t 30°)
例3-3 已知两正弦量u = 311sin(314t 30°) V， i= 5sin(314t 90°) A，请指出两者的相位关系， 并求当计时起点改为t = 0.00333s时，u和i的初相位、 瞬时值及其相位关系。
解：相位差为 ui (30o) (90o) 120o
相位关系为，u比i滞后，或i比u超前。
即u(t) = Umsin( t u )
同理,电流和电动势分别为
i(t) = Imsin( t i ) e(t) = Emsin( t e )
图3.1 正弦交流电压

电工与电子技术电子课件——单相交流电路

电工与电子技术电子课件——单相交流电路
第 2 章 单相交流电路
2.1 交流电的基本知识 2.2 正弦交流电的表示法 2.3 正弦交流电的相加与 相减 2.4 纯电阻电路 2.5 纯电感电路 2.6 纯电容电路 2.7 电阻与电感串联电路
* 2.8 电阻、电感和电容串
联电路及谐振
* 2.9 电感线圈与电容并联
电路 2.10 电路的功率因数
交流电用小写的英语字母表示，如：es 、 i 、 u。
交流电的参考方向：
电路图中标出的方向 是电压、电动势和电流的
+
参考方向，由于实际方向 O
2
反复变化，与参考方向相
同的为正，反之为负。
生产和生活中常用的是正弦交流电，简称交流电。
2.1.2 正弦交流电的相关量
即描述正弦交流电特征的物理量
1. 周期(T) 正弦量变化一次所需 的时间，单位为秒(s)。 2. 频率( f ) 单位时间内完成的周期 数，单位为赫[兹] (Hz)。 频率与周期互为倒数。
36 们的旋转矢量，写出其对应的解析式。
[解] 选定 2 和 3 为矢量长度，在横轴上方与下方
和 角度作矢量，且以角速度 逆时针旋转。
36
对应的 解析式为
i1
2 s in(
t
)A
3
i2
3 s in(
t
)A 6
两个同频率交流电流，
旋转的速度一样，则两个旋
转矢量在空间的相对位置固
定，这样，可将旋转矢量看
相位能反映正弦交流电流变化进程。例如，
图示波形
i
在相位
(
t
0)
1 2
时，电流为最大；当
O
t
( t 0 ) 电流为零。 0
相位和初相位的单位都是弧度。

单相交流电路(PPT课件)

单相交流电路(PPT课件)
2 1 2 2 2
U
I I 1 C U 1
I 3
XC
U 2 30 15 I2 2
PR3
U 30W R3
2 2
U 2
解： 借助于向量图，以I3为参考正弦量可见U1、U2、U组成一直角三角形。
U 2 U U 50 40 30V
2 1 2 2 2
已知图中电阻的单位为欧姆： U S CostV , I S CostA, 求负载 Z L获得最大功率时Z L的值， 并求出Pmax 。
分析:
(a)
U S

L1 1H I S
U n1
C1
R2

L1 1H I S
2F
R1 1
1
ZL
(b)
根据正弦交流电流中最大功率的传 输条件和最大功率的计算公式：Z L与Z in U S 为共轭负数时，Pmax U OC *U OC * Re [ Z in ],
解：
图(a)中：
U S 302 602 67V
图(b)中：
U S 152 (100 80)2 25V A 52 (20 15) 2 7.07 A
图(c)中：
2、阻抗与导纳
已知电源电压 求：各电流表的读数，电路的输 入阻抗，说明电路的性质。
分析: 该电路为阻抗的串、并联结构，直接可用阻抗的串、并联和欧姆定 律进行求解。 方程式及结果如下： 解：
tg 1
U 30 tg 1 53.1 U2 40
50180 53.1 50127 U 1
U 50127 1 R1 jX 1 10 j 20 I1 2.263.4

《单相交流电路》课件

《单相交流电路》课件

功率计算
探索交流电路中的功率计算方法。
功率因数
了解功率因数的概念、计算方法以及它对电路性 能的影响。
串联、并联和混联电路
串联电路
分析串联电路的特性和计 算总电阻。
并联电路
研究并联电路的特性和计 算总电流。
混联电路
探索混联电路的特性和计 算总电阻和总电流。
交流电路的测量和分析
1
频率分析
2
学习如何分析交流电路中的频率响应。
电感和电容
电感
研究电感的原理、导致电感的因素以及它在交流电路中的应用。
Байду номын сангаас电容
深入了解电容器的特性、存储电荷的能力以及它在电路中的作用。
交流电路中的电阻
1
阻抗
介绍交流电路中的阻抗概念和计算方法。
2
Ohm's Law
回顾Ohm定律在交流电路中的应用。
3
热效应
讨论电阻在交流电路中产生的热效应。
交流电路中的功率
《单相交流电路》PPT课 件
欢迎来到《单相交流电路》PPT课件！在本课件中，我们将深入探讨交流电路 的各个方面，包括电流和电压、电感和电容、交流电路中的电阻、交流电路 中的功率、串联、并联和混联电路、交流电路的测量和分析以及结论和要点。
电流和电压
电流简介
电压解析
探索电流的本质以及如何测量电流的大小和方向。 了解电压的定义、单位以及在电路中的作用。
3
仪器和设备
介绍用于测量交流电路的常用仪器和 设备。
相位测量
探索交流电路中的相位差测量方法。
结论和要点
1 重要概念
总结本课程中涉及的重要概念和公式。
2 实际应用
了解交流电路在现实生活中的实际应用和相关行业。

单相交流电路-112页精选文档

单相交流电路-112页精选文档
(1)i 5sin(ωt 30 ) 5e j30 A (2)U 100ej45 100 2sin(ωt 45 )V (3)I 1030A

(4)I 20e20
2.3 单一参数的正弦交流电路
一. 电阻电路
+
1.电流、电压的关系
初相位： t = 0 时的相位，即
相位差: 两个同频率正弦量间的相位差(初相差)
i1 i2
t
1
2
i1Im 1si n t 1
i2 Im 2sin t2 >0
(t 1 ) (t 2 ) 1 2=0
<0
两种正弦信号的相位关系
同
相 位
复数、相量 --- 大写 + “.” U、I、E
正误判断
u 100 sin t U ？
瞬时值
复数
瞬时值表达式是交流量的基本表达形式，而复数 形式是借助复数性质表示正弦函数的一种工具。
例
设 i1100 ω tsi4n 5 )(A 2 ,6 i 0ω sti3 n0 ()A 求 :i1i2 ,i1i2 ,i1i2
f1 T
3. 角频率 ω ： 每秒变化的弧度
2 2 f
单位：弧度/秒(rad/s)
T
二、瞬时值、最大值、有效值
iIm si nt
1.瞬时值：正弦量在任一瞬间的值。用小写字母表示，
如u,i,e。
2. 最大值(幅值)：瞬时值中最大的数值。用大写字母并
带下标 m表示，如：Um、Im、Em。
i1 i2
t
如果相位差为+180 或180 ,称为两波形反相
2.2 正弦交流量的矢量表示法和复数表示法
三角函数式 i si1 n0 t 0 30

《电工基础》(劳动第五版)——第五章

(1)周期 正弦交流电每重复变化一次所需的时间称为周期,用符号
T 表示,单位是秒(s)。
(2)频率
正弦交流电在1s内重复变化的次数称为频率,用符号f 表
示,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率互为倒数,即
精品课件
第五章 单相交流电
经验表明,在各种触电事故中,直流电、高频和超高频电 流对人体的伤害程度相对较小，而最常用的50Hz工频交流电 流对人体的伤害最大，因此使用时应特别小心。
第五章 单相交流电
正弦量都可以用这样一个长度对应有效值、与参考方 向夹角对应初相的有向线段来表示,这个量称为相量,一般 用 、 、 等符号来表示。
将相同频率的几个正弦量的相量画在同一个图中,就可 以采用平行四边形法则来进行它们的加减运算。
精品课件
相量求和
第五章 单相交流电
应用相量图时注意以下几点:
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
精品课件
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
第五章 单相交流电
交流电的应用 精品课件
第五章 单相交流电
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电 计算机中的
的偏转电流
正弦交流信号
电视机显像管
方波信号 精品直课流件电和交流电波形Biblioteka 精品课件第五章 单相交流电

单相交流电


二、并联谐振的特点
• (1)电路呈阻性，总阻抗最大，总电流最小 • (2)电感或电容之路的电流会超过总电流。 • 支路电流与总电流之比称为品质因数,用Q表示
Q
• Q值可达几十到几百,说明电路谐振时，电感或 电容支路的电流回大大超过总电流.所以并联 谐振又称为电流谐振
XL R
并联谐振的应用
• 在电子技术中常利用并联谐振电 路组成选频器或振荡器
二、电流与电压关系
• 把电容器接到交流电源上，如果电容器的电阻 和分布电感可以忽略不计，可以把这种电路近 似的看成是纯电容电路
• 在纯电感电路中，电流与电压成正 比，与容抗成反比，即
I U XC
• （这就是纯电容电路欧姆定律表达式。）
• 设电压 为参考正弦量，电流i的瞬 时值表达式为 uc i C t
• 一、 电流与电压的相位关系 • i＝ u U m sin t R R
• 在正弦电压的作用下电阻中通过的电流也是一个同频 率的正弦交流电流且与加在电阻两旁的电压同相位.
• 二、电流与电压的数量关系 • 通过电阻的最大电流
Im
• 同时除以
2
得：
Um R
U I R
• 三、 功率
在任意瞬间电阻中电流瞬间值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬间值 的乘积，称为电阻获取的瞬间功率，用 表示，即
3、角频率
正弦交流电每秒内变化的电 角度称为角频率 用符号ω表示.
最大值：
正弦交流电在一个周期所能达到 的最大瞬间值成为正弦交流电的 最大值.(又称峰值、幅值)
有效值
因为交电流的大小是随时间变化的.所以在研究 交流电的功率时 才用最大值就不够方便通常用 有效值来表示.使交流电和支流电加在同样阻值 的电阻上.如果在相同的时间内产生的热量相等 就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效 值. 有效值用大写字母表示如E U I
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补充复习：三角函数
❖ 定义：三角形的边与角的关系 正弦：sinα=对/斜= y/r 余弦：cosα=邻/斜= x/r 正切：tgα=对/邻= y/x 余切：ctgα=邻/对= x/y 正割：secα=斜/邻= r/x 余割：cscα=斜/对= r/y 勾股定律（勾3股4弦5）：
3.1 正弦电压与电流
正弦交流电：
随时间按正弦规律做周期变化的电量。
ui
+ _
i
t
_
+
_u
R
i
+
_u R
_
正弦交流电的优越性：
正半周
便于传输；易于变换
便于运算；
有利于电器设备的运行；
.....
负半周
设正弦交流电流：
i
Im
三角函数表达式：
2
t
T
i Im sin t 初相角：决定正弦量起始位置
❖ 复数的乘法运算：模相乘，辐角相加。 例：A = a ∠θ1，B = b ∠θ2，求A×B=？ A×B = ab ∠θ1 + θ2
❖ 复数的除法运算：模相除，辐角相减。 例：A = a ∠θ1，B = b ∠θ2，求A÷B=？ A÷B = a÷b ∠θ1 - θ2
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1 T
T 0
Im2 sin2
ω
t
dt
Im 2
同理： U Um 2
E Em 2
3.1.3 初相位与相位差
相位： t ψ
反映正弦量变化的进程。

i i Imsin(ωt ψ)
ωt
初相位： 表正弦量在 t =0时的相角。
t t0
: 给出了观察正弦波的起点或参考点。
3.1.3 相位差 ：
r x2 y2、x r cos、y r sin
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特殊角的三角函数值
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虚数与复数
❖ 虚数： j 1
❖ 虚数的乘方： j2 = -1，j3 = -j，j4 = 1
❖ 复数：含有实数部分和虚数部分的数
记作 A = a+jb （直角坐标式）
A a2 b2
代数式、三角函数表示式、极坐标式的关系为： a+bj = A（cosθ +jsinθ ）= A∠θ
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❖ 复数的加减运算：实部与虚部分别相加减
（a+bj）±（c+dj）=（ a ±c ）+（b ±d）j
❖ 复数的乘法运算：（实际应用时常转换为指数 式或极坐标式）
两同频率的正弦量之间的初相位之差。
如：u Umsin( ω t ψ1 )
i Im sint 2
( t1 1) ( t2 2 )
ψ1 ψ2
ui u i
若 ψ1 ψ2 0
则称电压超前电流
ωt
ψ1 ψ2 0 电流超前电压
ui i
u
ωt
电压与ψ电1 流ψ同2 相 0
ui u
正弦波的相量图表示法举例
a为实部、b为虚数
❖ 复数的含义：复平面矢量的表示式，即可表示是 平面上的一个点A，也可表示矢量OA。
a为邻边（OA在横轴上的投影）
b为对边（OA在纵轴上的投影）
A为斜边（模，矢量OA）
OA与横轴的夹角θ称为辐角
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❖ 复数是矢量的表达式，矢量是复数的几何解释， 其表示形式有多种。 a = Acosθ，b = Asinθ， tgθ= b/a， θ= tg-1 b/a
于0对称，按正弦规律以ω的速
度变化的矢量。直观但不够准
ωt
确。
公式法：即瞬时值表达式，准确但较烦锁，在工程
上应用不方便。 u Umsin( t )V
相量法：在平面座标系中，用有向线段的长度表示 其大小，有向线段与横轴的夹角表示初相位。（有 时也可省略平面座标系），例如上式可表示为：
u Um
Um称为模，ψ称为辐角
3.1.2 幅值与有效值
幅值（最大值）：Im、Um、Em
幅值必须大写, 下标加 小写m。
有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有
效值。
T
0
i2R dt
I 2RT
交流
直流
注意： 交流电压、电流表测量数据为有效值
交流设备名牌标注的电压、电流 均为有效值
则有
I
1 T
T
0
i 2dt
有效值必 须大写
i
ωt
ψ1 ψ2 90 电流超前电压 90
ui u i
ωt
90°
ψ1 ψ2 180
电压与电流反相 ui u
i
ωt
注意:
1．两同频率的正弦量之间的相位差为常数， 与计时的选择起点无关。
i i1
i2
t
2．不同频率的正弦量比较无意义。
3.2 正弦量的表示法
１.正弦量的表示方法
u
波形图：正弦量是一个大小关
必 须
角频率：决定正弦量变化快慢
小
幅值：决定正弦量的大小
写
幅值、角频率、初相角为正弦量的三要素。
3.1.1 频率与周期
周期T：变化一周所需的时间 （s、ms、μs）
频率f： 角频率：
f 1 T
（Hz、kHz、MHz）
ω 2π 2πf （rad/s）
T
i
T
t
* 电网频率：我国 50 Hz ，美国 、日本 60 Hz * 高频炉频率：200 ~ 300 kHz * 中频炉频率：500 ~ 8000 Hz * 无线通讯频率： 500kHz ~ 1 GHz
二、正弦量的相量表示法
最大值
U m
1、相量图
有效值 U
1. 描述正弦量的有向线段称为相量 (phasor )。若其
幅度用最大值表示 ，则用符号： U m、Im
2. 在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：
3. 相量符号 U、I 包含幅度与相位信息。 U、I
因角频率（）不变，所以讨论同频率正弦波时， 可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。
第3章 正弦交流电路
本章要求
❖ 一、掌握正弦量的特征及其各种表示方法； ❖ 二、掌握电路基本定律的相量形式及复阻抗； ❖ 掌握计算正弦交流电路的相量分析法， ❖ 会画相量图； ❖ 三、掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时 ❖ 功率、无功功率和视在功率的概念； ❖ 四、了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐 ❖ 振的条件及特征； ❖ 五、了解提高功率因数的意义和方法。
（a+bj）（c+dj）=（ac-bd）+（bc-ad）j
❖ 复数的除法运算：（实际应用时常转换为指数 式或极坐标式）
a bj ac bd bc ad
c dj
c2 d 2
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❖ 复数的指数形式： F = Aejθ （或称极坐标式） 常简写为： F = A∠θ