【正文】 上一頁(yè)大小和相位關(guān)系大小和相位關(guān)系 比 超前方法方法 2：復(fù)數(shù)運(yùn)算：復(fù)數(shù)運(yùn)算解：設(shè)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)方法方法 3：相量圖：相量圖解：設(shè)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)（ 3）大小和相位關(guān)系大小和相位關(guān)系 比 超前從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問題：從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問題：(1)串聯(lián)電容串聯(lián)電容 C可起到隔直通交的作用可起到隔直通交的作用 (只要選擇只要選擇合適的合適的 C，使，使 ) (2)RC串聯(lián)電路也是一種移相電路，串聯(lián)電路也是一種移相電路， 改變改變 C、 R或或 f 都可達(dá)到移相的目的都可達(dá)到移相的目的 。都不是正弦量，不能用相量表示。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(3) 無(wú)功功率無(wú)功功率 Q單位： var總電壓 總電流 u 與 i 的夾角根據(jù)電壓三角形可得：電阻消耗的電能根據(jù)電壓三角形可得： 電感和電容與電源之間的能量互換下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(4) 視在功率視在功率 S 電路中總電壓與總電流有效值的乘積。由電路參數(shù)決定。00基本關(guān)系+iu+iu+設(shè) u落后 i 90176。uiou,i下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)同理，無(wú)功功率等于瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值。(3)有功功率和無(wú)功功率。iuopo結(jié)論： 純電感不消耗能量， 只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐 )。電場(chǎng)能電場(chǎng)能根據(jù)：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)1. 電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系設(shè)②② 大小關(guān)系：大小關(guān)系：③③ 相位關(guān)系相位關(guān)系 ：： u、 i 相位相同相位相同根據(jù)歐姆定律 :①① 頻率相同頻率相同相位差 ：相量圖 電阻元件的交流電路電阻元件的交流電路Ru+_相量式：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)2. 功率關(guān)系功率關(guān)系(1) 瞬時(shí)功率 p： 瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫小寫結(jié)論 : （耗能元件） ,且隨時(shí)間變化。即： 時(shí)的磁場(chǎng)能下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 電容元件電容元件 描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì)。解：當(dāng) 時(shí)則：當(dāng) 時(shí)2 4 624O2 4 2 4 6OO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)由圖可見：(1)電流正值增大時(shí)， eL為負(fù)， 電流正值減小時(shí)， eL為正；(2)電流的變化率 di/dt大，則 eL大；反映電感阻礙電流變化的性質(zhì)。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)：：2. 自感電動(dòng)勢(shì)方向的判定自感電動(dòng)勢(shì)方向的判定(1) 自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向規(guī)定規(guī)定 :自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向 與電流參考方向相同與電流參考方向相同 , 或與磁通的參考或與磁通的參考 方向符合方向符合 右手螺旋定則。電阻的能量Ru+_ 電阻元件、電感元件與電容元件電阻元件、電感元件與電容元件下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 描述線圈通有電流時(shí)產(chǎn)生磁描述線圈通有電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)、儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的性質(zhì)。NCANB+–+++–– –解 :(1) 用相量法計(jì)算： 下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(2) 相量圖相量圖由由 KVL定律可知定律可知下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 電阻元件。相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意注意 :? tO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法瞬時(shí)值表達(dá)式前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。的正弦量之間的初相位之差。時(shí)的相角。初相角：初相角： 決定正弦量起始位置決定正弦量起始位置?Im? 2?TiO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 頻率與周期頻率與周期周期周期 T：： 變化一周所需的時(shí)間變化一周所需的時(shí)間 （（ s））角頻率：角頻率： （（ rad/s））頻率頻率 f：： （（ Hz））T* 無(wú)線通信頻率：無(wú)線通信頻率： 30 kHz ~ 30GMHz* 電網(wǎng)頻率：電網(wǎng)頻率： 我國(guó)我國(guó) 50 Hz ，美國(guó)，美國(guó) 、日本、日本 60 Hz* 高頻爐頻率：高頻爐頻率： 200 ~ 300 kHZ* 中頻爐頻率：中頻爐頻率： 500 ~ 8000 HziO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 幅值與有效值幅值與有效值有效值： 與交流熱效應(yīng)相等的直流定義為交流電的有效值。本章要求本章要求下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 正弦電壓與電流正弦電壓與電流正弦量：正弦量： 隨時(shí)間按正弦規(guī)律做周期變化的量。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)第第 3章章 正弦交流電路正弦交流電路 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法 電阻元件的交流電路電阻元件的交流電路 正弦電壓與電流正弦電壓與電流 電阻元件、電感元件與電容元件電阻元件、電感元件與電容元件 電感元件的交流電路電感元件的交流電路 交流電路的頻率特性交流電路的頻率特性 復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算 功率因數(shù)的提高功率因數(shù)的提高 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)阻抗的串聯(lián)與并聯(lián) 電阻、電感與電容元件串聯(lián)交流電路電阻、電感與電容元件串聯(lián)交流電路 電容元件的交流電路電容元件的交流電路下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)第第 3章章 正弦交流電路正弦交流電路1. 理解正弦量的特征及其各種表示方法；理解正弦量的特征及其各種表示方法；2. 理解電路基本定律的相量形式及阻抗；理解電路基本定律的相量形式及阻抗； 熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法，熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法， 會(huì)畫相量圖。了解提高功率因數(shù)的意義和方法。幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。? :　　 相位：相位：?注意：注意：交流電壓、電流表測(cè)量數(shù)據(jù)為有效值交流電壓、電流表測(cè)量數(shù)據(jù)為有效值交流設(shè)備名牌標(biāo)注的電壓、電流均為有效值初相位：初相位： 表示正弦量在表示正弦量在 t =0時(shí)的相角。iO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)如：若電壓超前電壓超前 電流電流 ?　　 兩兩 同頻率同頻率 的正弦量之間的初相位之差?！?　 ① 兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)， 與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無(wú)關(guān)。有向線段與橫軸夾角 = 初相位u0 xyOO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)+j+1Abar03. 正弦量的相量表示正弦量的相量表示復(fù)數(shù)表示形式設(shè) A為復(fù)數(shù) :(1) 代數(shù)式代數(shù)式 A =a + jb復(fù)數(shù)的模復(fù)數(shù)的輻角實(shí)質(zhì)：用復(fù)數(shù)表示正弦量實(shí)質(zhì)：用復(fù)數(shù)表示正弦量式中 :(2) 三角式三角式由歐拉公式 :下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(3) 指數(shù)式指數(shù)式 可得 : 設(shè)正弦量 :相量 : 表示正弦量的復(fù)數(shù)稱相量電壓的有效值相量電壓的有效值相量(4) 極坐標(biāo)式極坐標(biāo)式相量表示相量表示 :相量的模相量的模 =正弦量的有效值正弦量的有效值 相量輻角相量輻角 =正弦量的初相角正弦量的初相角下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)電壓的幅值相量電壓的幅值相量①① 相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。 相量的模相量的模 =正弦量的最大值正弦量的最大值 相量輻角相量輻角 =正弦量的初相角正弦量的初相角或：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)⑤⑤ 相量的書寫方式相量的書寫方式 ? 模 用最大值表示 ，則用符號(hào)：④④ 相量的兩種表示形式相量的兩種表示形式 相量圖 : 把相量表示在復(fù)平面的圖形? 實(shí)際應(yīng)用中，模多采用有效值，符號(hào)：可不畫坐標(biāo)軸可不畫坐標(biāo)軸如：已知?jiǎng)t 或相量式 :下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)旋轉(zhuǎn) 因子：⑥⑥ “j” 的數(shù)學(xué)意義和物理意義的數(shù)學(xué)意義和物理意義設(shè)相量設(shè)相量+1+jo? 相量 乘以 ， 將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ，得到相量 乘以 ， 將順時(shí)針旋轉(zhuǎn) ，得到?下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)？正誤判斷正誤判斷：已知：？有效值有效值？：已知：復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)瞬時(shí)值瞬時(shí)值j45??？最大值最大值？？? ：：已知：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 落后于 超前落后 ？解解 : (1) 相量式相量式(2) 相量圖相量圖例例 1: 將將 u u2 用相量表示用相量表示+1+j下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例 2: 已知有效值 I = A求：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例 3: 圖示電路是三相四線制電源， 已知三個(gè)電源的電壓分別為：試求 uAB ，并畫出相量圖。表明電能全部消耗在電阻上，轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)。 非線性電感非線性電感 : L不為常數(shù)不為常數(shù) 電感元件電感元件電流通過 N匝 線圈產(chǎn)生 (磁鏈 )電流通過 一匝 線圈產(chǎn)生 (磁通 )u?+線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例例 1: 有一電感元件， L=,電流 i 如圖所示，求電感元件中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì) eL和兩端電壓 u的波形。解：在電流增大的過程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過程中電感元件向電源放出的能量是相等的。S — 極板面積（ m2）d — 板間距離（ m）ε— 介電常數(shù)（ F/m） 當(dāng)電壓 u變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流 :下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)電容元件儲(chǔ)能將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)，電場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 基本 關(guān)系式：① 頻率相同頻率相同② U =I? L ③ 電壓超前電流電壓超前電流 90?相位差1. 電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系 電感元件的交流電路電感元件的交流電路設(shè)：+eL+L