《电工电子技术基础教学资料》第3章 正弦交流电路.pptx

感抗 X L L 感抗与频率 f 和L成正比。因此，电 感线 圈对高 频电流的阻碍作用很大，而 对直流可视为短路。 0 XL
i
+ u L
–
X L 2π fL
f XL与 f 的关系
由上面的分析可知电感的电压和电流的关系为 （1）u 和 i 的频率相同； （2）u 在相位上超前于 i 90 ； （3） u 和 i 的最大值和有效值之间的关系为： Um = XLIm U =XLI 用相量法可以把电感的电压和电流的上面三方面 的关系的(2)和(3)统一用相量表示： Um = j XL Im
–
C
3.1 正弦交流电的基本概念
大小和方向随时间作周期性变化、并且在一个周期 内的平均值为零的电压、电流和电动势统称为交流电。
工程上所用的交流电主要指正弦交流电。 i (t)= Imsin ( t+i ) 正弦交流电的三要素： i
Im
0
（1）幅值 Im
（2）角频率
（3）初相位 i

2
t
A
例3.2.3 已知某正弦电压Um=311V，f =50Hz，u=30°， 试写出此电压的最大值相量、有效值相量和瞬时值表达 式画出此电压的相量图，求t =0.01S时电压的瞬 时值。
• 解：最大值相量 U m =311 30 °V
有效值
U=
Um 2
=
311 2
=220V U 30 °
•
• 有效值相量 U =220 30 °V
i Im sin t t=0时， i0 0
i
t
i I m sin( t ) i0 I m sin 不等于零 i i0
0
0
t

第3章 正弦交流电路
［情境8］ 220 V 若购得一台其电源耐压为 300V 的进口电器，是否可以 将该电器的电源插头插进我们平时使用的220 V的工频电的 插座上? 工频电所说的220 V就是交流电的电压有效值。像直流 电的数值一样，采用交流电的有效值来反映正弦交流电的平 均作功能力。即采用交流电对电阻的热效应能量的大小来反 映交流电量的大小。用大写的英文字母表示交流电的有效值， 如I、 U
第3章 正弦交流电路
第3章 正弦交流电路
(3) 初相φu, φi与相位： ωt+φu为电压正弦量的相位角， ωt+φi 为电流正弦量的相位角，简称相位。显然正弦量在不 同的瞬间有着不同的相位，因而有着不同的状态(包括瞬时值 和变化趋势)。
φu, φi(见图3.2和图3.3)为电压和电流的初相位或初相角 (简称初相)。初相反映了正弦量在计时起点(即t=0时)所处的 状态。
第3章 正弦交流电路 图3.6 峰值电压表结构框图
第3章 正弦交流电路
用峰值电压表测量其他非正弦波波形的电压有效值时，
必须进行波形换算，且按下式进行换算：
U kp2Ua
(3-9)
其中，Ua为仪表显示的值，U为非正弦波波形的电压有 效值，kp为波峰因数，详见表3.1。
第3章 正弦交流电路
例3.2 用峰值电压表测量某正弦波和三角波的电压，已 知测量后该电压表的读数均为10 V，试分别指出正弦波、 三
正弦量的相位和初相都和计时起点的选择有关。正弦量 在一个周期内瞬时值两次为零，现规定由负值向正值变化之 间的一个零叫正弦量的零值。
第3章 正弦交流电路
若只改变电压信号的频率(亦即周期)，u1(t)=Umsinωt改 变为u2(t)=Umsin2ωt，波形的变化如图3.4(b)

第3章 正弦交流电路
➢正弦交流电路分析？ ➢正弦交流电路功率？ ➢谐振及互感电路? ➢三相电路分析？
长江大学
返回主目录
1
电路 与模拟
3、1
正弦交流电的基本概念
电子
正弦交流电的基本概念
函数式与波形 正弦交流电的三要素
uUmsi nt()
振幅、频率、初相—振—幅正即初弦最相波大，的值正角三弦频要波率素的简起称点频率
A A1 2(B1B2)1.6 59.17(1 030217)0 1.6 59.17(8.66j51.97j0.34)7
1.6 59.171.192.671.9665
6
电路 与模拟
正弦量的相量表示法
电子
由欧拉公式 ejcosjsin 则
复数称为相量
cosReej[] sinIme[j]
u U m sit n) (IU m m e j( t [ )] uIm Um [ejejt]
相量不等于正电弦路量中电压电流符号的约定：
相量分为两种表u示, i形—式—
瞬时值或 时间函数表达式
最大值相量U，m,即Im相—量—的模最取大最值大；值，
有最效大值值相与UU量有,，I,效 即I—值—相—的—量关相的系有量模效。取值有；效值。
U mUm U U
正弦量与相量U的m互化2U
9
电路 与模拟
1arc1 s6i2 narc1 2 s in 302a
rc1s.1 4in 4 arc0.s7i0 n 4 75 20
u 1(t)1s2i3 n1 t(3 40 ) u2(t)2s0i3 n1 t(4 4)5
2、 12 3 0 4 5 15
3、 u 1 ( 0 .0 ) 1 1 s2 3 in 0 1 .0 ( 4 3 1 ) 0 6 V

旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻 正弦量的瞬时值
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.2.1 正弦量的相量
2.2 正弦量的相量表示法
复平面上的有向线段可以用复数表示~~正弦量的相量
复数(相量)的四种表示方式：
+j
设A为复数：
b
A
r
⒈ 代数式： A a jb
一般交流设备铭牌标注的电压和电流均为有效值。
2019/10/7
电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
2.1.3 初相位与相位差
i
i Im sin (ωt ψ)
Im
2.1 正弦电压与电流
相位：ωt ψ
O
2
t

T
t
反映正弦量变化的进程。-Im
初相位：表示正弦量在t = 0 时的相位角。给出了观 察弦波的起点或参考点。
ui
ψ1 O
ψ2
ψ1 ψ2 0
u 电压滞后电流
i ωt
2.1 正弦电压与电流
u i ψ1 ψ2 90
u 电压超前电流 90
正交 i
ψ2 O
ωt
ψ1
ui
ψ1 ψ2 0
u 电压与电流同相
u i ψ1 ψ2 180
u 电压与电流反相
乘法运算 则：
除法运算
： 设
U1 U1e j1 U 2 U 2e j2
2.2 正弦量的相量表示法
U U1 U 2
U1 U 2 e j(12 )
则：
U1 U 2
U1 e j 1 2 U2

2．触电事故的规律 （1）国内、外统计资料表明：每年的6～9月最事故多。主要 是由于这段时间天气炎热、人体衣单而多汗，触电危险性较 大；还由于这段时间多雨、潮湿、电气设备绝缘性能降低等。 （2）国内、外统计资料表明，低压触电事故远多于高压触电 事故。 （3）携带式设备和移动式设备触电事故多。
电工电子技术
电工电子技术
1.TN系统
三相正弦交流电路
图3-13 低压配电的TN系统
如图3-13所示，TN系统的中性点直接接地，所有设备 的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线）或公共的保 护中性线（PEN线）。这种接公共PE线或PEN线的方式，通 称“保护接零”。TN系统又分TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S 系统。
电工电子技术
三相正弦交流电路
（2）急救处理。
当触电者脱离电源以后，必须迅速判断触电程度的轻重， 立即对症救治，同时通知医生前来抢救。
①如果触电者神智清醒，则应使之就地平躺，严密观察，暂 时不要站立或走动，同时也要注意保暖和保持空气新鲜。
电工电子技术
三相正弦交流电路
1 三相电源的联结
主 要
2 三相负载的联结
内
容
3 三相交流电路的功率
4 供配电常识及安全用电技术
电工电子技术
三相正弦交流电路
3.1 三相电源的联结 3.1.1三相交流电源
uA 2U sint uB 2U sin(t 120) uC 2U sin(t 240)
2U sin(t 120)
电工电子技术
三相正弦交流电路
2.TT系统 TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部
分均各自经PE线单独接地，也称为保护接地系统，第一个符 号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设 备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而 与系统如何接地无关。