交流电的基础知识PPT课件

最新课件
11
三、正弦交流电的变化范围
1. 最大值 ：正弦交流电在一个周期所能达到的 最大瞬时值，又称峰值、幅值。
用大写字母加下标m表示，如Em、Um、 Im。
2.有效值 ：加在同样阻值的电阻上，在相同的 时间内产生与交流电作用下相等的热量的直 流电的大小。
用大写字母表示，如E、U、I。
最新课件
12
最新课件
14
• 用数字万用表测量正弦交流电压时要选择交流
挡，测量的结果是电压有效值；若不慎错用直 流挡，则显示为零。
用直流挡测量市电显示为零
最新课件
15
• 用数字万用表测量直流电压时要选择直流挡， 测量的结果是电压平均值；若不慎错用交流挡， 则显示为零 。
用交流挡测量最叠新层课电件池显示为零
16
（1）同一相量图中，相同单位的相量应按相 同比例画出。
（2）一般取直角坐标轴的水平正方向为参考 方向，逆时针转动的角度为正，反之为负。
（3）用相量图表示正弦交流电后，它们的加、 减运算可按平行四边形法则或三角形法则进行。
最新课件
27
§5-3 单一参数的交流电路
最新课件
28
一、纯电阻电路
• 只含有电阻元件的交流电路称为纯电 阻交流电路。
QCUCICIC 2XCU XC C 2
最新课件
50
§5-4 LC谐振电路
最新课件
51
一、RLC串联电路
• 1．电压三角形 如图所示为RLC串
联电路，为正弦交流 电压，这三个元件流 过同一电流，电流与 各元件电压参考方向 如图所示。
最新课件
52
• 设电流的解析式为
iImsint
• 电阻、电感和电容两端的电压分别为

u Um sin(t 1)
i Im sin(t 2 )
则u和i的相位差为
(t 1) (t 2 ) 1 2 正弦交流电的相位差等于其初始相位之差。它是一个常量，与计时起点即初相无关。
同相 0
（b）超前 0 （c）反相 （d）正交
2
5.2.3 相位、初相和相位差
尼古拉·特斯拉
5.2.2 最大值（振幅）和有效值
3．有效值 交流电的有效值是根据电流的热效应来确定的。即在相同的电阻R中，分别通入 直流电和交流电，在经过一个交流周期的时间内，如果它们在电阻上产生的热量相等， 则用此直流电的数值表示交流电的有效值。一般电气设备铭牌上所标明的额定电压和 额定电流，交流电表上所指示的电压、电流读数等，就是指被测量的交流电的有效值。 如电压220 V，就是指供电电压的有效值。 交流电的有效值规定用大写字母表示，如E，I，U。有效值与最大值的关系分别为
相位和初相的单位是弧度，但一般习惯用角度表示。计算时须将 t 和 0 化成
相同的单位。初相 0 的变化范围一般为 0 。
5.2.3 相位、初相和相位差
3．相位差
两个相同变化快慢的正弦交流电的相位之差称为相位差，用 表示。它表明了
两个正弦量到达最大值的先后差距。 例如，当一个正弦交流电的电压和电流分别用下式表示时
Im ，Um ，Em ——表示电流、电压、电动势的最大值；
——表示电流、电压、电动势的角频率；
i0 ，u0 ，e0 ——表示电流、电压、电动势的初相。
5.3.1 解析式法
【例】已知一正弦交流电的电压为220 V，在t=0时的瞬时值为 110 2 V ， 频率为50 Hz，试写出其交流电电压的解析表达式。
两个正弦交流电波形

（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值 Im=Em/R叫电流的最大值 Um=ImR叫电压的最大值
１、交变电流： 大小 和 方向 都随时间 做 周期性变化 的电流叫做交变电流．
电压和电流随时间按 正弦规律 变化的
直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所
示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O．
回答问题：
1、线圈转动一周，电流方向改 变多少次？
2、线圈转到什么位置时磁通量 最大？这时感应电动势是最大 还是最小？
3、线圈转到什么位置时磁通量 最小？这时感应电动势是最大 还是最小？
1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面．
年VIP
享受60次VIP专享文档下载特权， 一次发放，全年内有效。
月VIP
连续包月VIP
VIP专享文档下载特权自VIP生效起每月发放一次， 每次发放的特权有效期为1个月，发放数量由您购 买的VIP类型决定。
每月专享9次VIP专享文档下载特权， 自VIP生效起每月发放一次，持续有 效不清零。自动续费，前往我的账 号-我的设置随时取消。
部分付费文档八折起 VIP用户在购买精选付费文档时可享受8折优惠，省上加省；参与折扣的付费文档均会在阅读页标识出折扣价格。
0下载券文档一键搜 索
内容特 无限次复制特权 权 文档格式转换
阅读页去广告
VIP用户可在搜索时使用专有高级功能：一键搜索0下载券文档，下载券不够用不再有压力！
VIP有效期知内可识以无影限次响复制格文档局内容，，不格用下局载决随时随地彰显尊贵身份。
专属客服
VIP专属客服，第一时间解决你的问题。专属客服QQ：800049878

者的安全与健康，保护电气设备的安全都是十分
重要的。
PPT文档演模板
电气知识讲座
什么叫触电、它对人体有什么危害
• 当人体触及带电体，或者带电全与人体之间闪击放电，或者 电弧及人体时，电流通过人体进入大地或其他导体，形成导 电回路，这种情况，就叫触电，触电时人体会受到某种程度 的伤害，按其开可分为电击和电伤两种。
电气知识讲座
• 3、如果病人处于“假死”状态，应立即对症施 行人工呼吸或心脏挤压法或者两种方法同时进行 抢求，并速请医生诊治或送往医院，应特别注意 急求要尽早地进行，不能等待医生的到来，在送 往医院的途中，也不能停止急救工作。
• 说明:任何药物 都要不能代替人工呼吸和胸外心
脏挤压.人工呼吸和胸外心脏挤压是两种基本的 急救方法.
PPT文档演模板
电气知识讲座
发生触电后应采取什么措施？
• 触电急救的要点是抢救迅速，救护得法,切不可惊失 措，束手无策，人触电以后，可能由于痉挛或失去知觉 等而不能自行摆脱电源，这时迅速使触电者脱离电源是 急救的第一步，而后，应迅速对其伤害情况作出简单诊 断；观察一下心跳是否存在，摸一摸颈部或腹股沟处的 大动脉有没有搏动，看一看瞳孔是否放大，一般可按下 述情况处理：
PPT文档演模板
电气知识讲座
电流
• 电流的形成与分类 • 电流的定义 电子在导体内部有规则的流动就形成电流。 • 电路分成直流和交流两大类 大小和方向都不随时间变
化的电流，称为直流；大小和方向都随时间变化的电 流，称为交流； • 电流 • 电流的大小取决与在一定时间内通过导体横截面电荷 量的多少。则电流强度公式为I=Q/t • I表示电流强度Q表示电荷量库仑
• 潮湿、粉尘场所的布线应采用
铅皮线或金属管、塑料管布线。易

8
u(t) =U0 cost
i(t) =I0 cos(t-/2)
Z U0 L
I0 = u -i = /2
纯电感的阻抗等于L，两端的电压比通过其中的
电流超前/2的相位。
i,u u
y
U
t
o
t
o i ux
i
I
9
3. 电容C
～u
C
把电压u(t) =U0 cost 加在电容为C的电容器的两 端，极板上的瞬时电量为q(t) = CU0 cos t .
简谐波
简谐波在线性电路
中可独立传播。
1
二、描述简谐交流电的特征量
频率、振幅和相位是描述简谐交流电的特征量，
知道这三个量，被描述的简谐交流电就被确定了。
交流电简谐量(电动势e、电流i和电压u )的瞬时
值可表示为
iue(((ttt))) IU000ccocosos(s((ttti e)u))
1. 频率和周期 频率表示单位时间内交流电简谐量
§13-2 交流电和交流电路的基本概念
一、交流电的类型 （alternating current）
大小和方向都在随时间变化的电流称为变电流， 而如果变化是周期性的，称为交变电流或交流电。
交流电有多种类型。依照余弦(或正弦)函数的形 式随时间变化的称为简谐交流电，或简谐波。
简谐波是最基本、最重要的。
非简谐式 叠加 的交流电 分解
i
U
t
ux
11
总结： 只要电压或电流中之一是简谐波，另一个也必定 是同频率的简谐波； 在纯电阻电路中，电压与电流同相位，在纯电感 电路中，电压超前于电流/2的相位，在纯电容电 路中，电压落后于电流/2的相位；

称的，数量是是相电压的，即
Ul 3UP
• 2、三相五线制供电
目前，许多新建的民用建筑在配电布线时，已 采用三相五线制，设有专门的保护零线。
二、电源的三角形（Δ ）连接
• 三相电源绕组的六个引出端依次首尾相接连 成一个闭环，由三个连接点分别向外引出三根火 线的供电方式，称为三相电源的三角形连接（常 用“Δ”标记）。
•
•
•
•
•
U UV U U U V U U (U V )
•
•
•
•
•
U VW U V U W U V (U W )
•
••••源自U WU U W U U U W (U U )
•
根据上述关系，应用平形四边形法则相量求
和的方法作出相量图。可知，线电压总是超前于
对应的相电压30°。
•
根据相量图的几何关系可知，线电压也是对
a）电路原理图
b）电流相量图
• 电压为380/220V，取任意相线与中线构成 220V供电线路供一般家庭用，三根相线间电压为 380V，供三相交流电机使用。这种星形连接方式 （常用“Y”标记）向外供电的体制，称为三相四 线制 。
• 在中线接地的情况下，各相相电压即等于三 根相线端的电位值，则三个线电压为
靠、维护方便等优点。
一、三相交流电动势的产生
• 三相交流电动势由三相交流发电机产生。
• 三相绕组始端分别用U1，V1，W1表示， 末端用U2，V2，W2表示，分别称为U相， V相，W相。
• 三个绕组在空间位置上彼此相隔120°。
• 当转子在原动机带动下以角速度ω作逆 时针匀速转动时，三相定子绕组依次切割磁 感线，产生三个对称的正弦交流电动势。

• 适用于电子设备：大多数电子设备内部电路工作需要直流 电。
直流电的优缺点
不适合短距离电力传输
在短距离电力传输中，由于电阻的存在，电能损失较大。
电压调整困难
对于不同的电子设备，可能需要不同的电压，因此需要使用 电压调整器。
02
交流电简介
定义与特点
定义
交流电是指电流的方向随时间作周期 性变化的电流，在一个周期内的平均 电流为零。
交流电
主要用于电力系统、家电、工业设备等。
04
直流电与交流电的发展趋势
直流电的发展趋势
高效能
随着科技的发展，直流电机在效率、功率密 度和可靠性方面取得了显著提升，使得直流 电在能源转换和传输方面的优势更加明显。
可再生能源整合
直流电机在可再生能源领域的应用逐渐增多 ，如太阳能逆变器、风力发电系统等，有助 于提高可再生能源的利用效率和稳定性。
直流电的应用
电子设备电源
大多数电子设备，如手机、电脑 、电视，都使用直流电作为电源
。
电动汽车
电动汽车使用直流电进行充电和行 驶。
长距离电力传输
在长距离电力传输中，直流电的损 失较小。
直流电的优缺点
稳定性高
电压稳定，不易受到外界因素（如雷电）的影响。
传输效率高
在长距离传输中，电能损失较小。
直流电的优缺点
绿色能源
随着环保意识的提高和可再生能源的普及，绿色能源将成 为未来电力发展的主流方向，为直流电和交流电的应用提 供更多机遇和挑战。
05
直流电与交流电的转换技术
直流变交流技术
01
02
03
逆变器技术
利用半导体开关器件将直 流电转换为交流电，常见 于光伏逆变器、电动汽车 逆变器等。

单位:赫兹(Hz)
f=1/T
中国交流电:f=50HZ T=0.02S
e(i) +
T
t
o
变化状态完全相同的两点间的时间(t)为一个周期(T)
四、交流的有效值
关于有效值的说明 1、通常所说照明电路的电压是220v，指的是交 流的有效值。 2、各种使用交流的电器设备的铭牌上所标的额 定电流和额定电压的数值都是它的有效值。
高三物理总复习： 交流电
张小民
电流的分类
恒定电流:大小 和方向都不随时 间变化的电流
交变电流:大小 和方向随时间周 期性变化的电流
一、交变电流的产生
交流电动机的基本结构
N
S
电枢
磁极
中性面
N
V // B 最 大
/ 位置：中性面
S
任一时间t线圈平面 转过角度： wt
再 见
3、交流电压表和电流表所测的数值也是有效值。
4、如果没有特别说明，一般说到交流的电动势、 电压、电流时，指的都是有效值。
小 结
4、如图100匝矩形线圈，ab=cd=0.2m, ad=bc=0.1m,磁感应强度B=1T,转速ω=5rad/S, 则线圈中产生的感应电动势最大值为 10 V,
从中性面开始转动的交流电动势瞬时值为： e= 10sin5t V。
二、交流的变化规律
交变电流是按正弦规律变化的，叫做正弦式电流。
公式
e(i)
e =Em sin wt i =Im sin wt
+
图形
o
t
(线圈处于中性面位置时开始计时)
三交流的描述
周期:完成一个周期性变化所用的时间。 符号:T 单位:秒
频率:交流在1s内完成周期性变化的次数。

有效值
E = Em /
2
(1)电流热效应相关量(如功、功率、热量)
跟交变电流的热效应等效的
U = Um /
2
(2)交流电表（电压表、电流表）的测量值
恒定电流值、电压值
I = Im /
2
正弦式交变电流
ΔΦ
E=n
Δt
平均值
交变电流图象中图线与时间
轴所围面积与时间比值
E
R+ r
ΔΦ
q= N
R+ r
I=
(3)电气设备铭牌标注额定电压、额定电流
３.最大值（峰值）： Em
Um Ｉ m
Em NBS
交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交流
电的电流或电压变化幅度。
e=Emsinωt
i=Imsinωt
u=umsinωt
峰值
Em ＝NωBS
Im
Em NBSw

R总
R总
Um ＝ Im R外
耐压值（最大值）
一、描述交流电的物理量：
A．R两端电压瞬时值的表达式为 uR 2U sin t
B．理想电流表的示数为
C．从
π
2
I
2 NBS
2( R r )
到 3π 的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
2
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
牛刀小试
6．如图所示为一电流通过一电子元件后的波形图（曲线部分为正弦交流电的一部分）
怎样求一般交流电的有效值
通过大小相
同电阻R
交流
恒定电流ＩＵ
在交流电的
一个周期内