1、正弦波的特征量i： 電流幅值（最大值） ： 角頻率（弧度/秒） ： 初相角特征量:為正弦電流的最大值 在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測(cè)物理量的有效值。標(biāo)準(zhǔn)電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值電量名稱必須大寫,下標(biāo)加 m。如：Um、Im則有（均方根值）可得當(dāng) 時(shí)，交流直流熱效應(yīng)相當(dāng)電量必須大寫如：U、I有效值有效值概念問(wèn)題與討論 電器 220V最高耐壓 =300V 若購(gòu)得一臺(tái)耐壓為 300V 的電器，是否可用于 220V 的線路上? 該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以不能用。有效值 U = 220V 最大值 Um = 220V = 311

2、V 電源電壓 描述變化周期的幾種方法 1. 周期 T： 變化一周所需的時(shí)間 單位：秒，毫秒.角頻率3. 角頻率 ： 每秒變化的弧度 單位：弧度/秒2. 頻率 f： 每秒變化的次數(shù) 單位：赫茲，千赫茲 .iT初相位： t = 0 時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。說(shuō)明： 給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。i：正弦波的相位角或相位 兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差( 初相差) t兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同相位滯后相位落后相位領(lǐng)先超前 三相交流電路：三種電壓初相位各差120。 t正弦波的相量表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須小寫前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖i 正弦波的表

3、示方法：重點(diǎn)用復(fù)數(shù)來(lái)表示正弦量方法叫正弦量的相量表示法。 3. 相量符號(hào) 包含幅度與相位信息。有效值1. 描述正弦量的有向線段稱為相量 (phasor )。若其 幅度用最大值表示 ，則用符號(hào)：最大值相量的書寫方式2. 在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)： 落后于領(lǐng)先 落后？正弦波的相量表示法舉例例：將 u1、u2 用相量表示 相位：幅度：相量大小設(shè)：同頻率正弦波的相量畫在一起，構(gòu)成相量圖。例：同頻率正弦波相加 -平行四邊形法則注意 ： 1. 只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2. 只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上， 不同頻率的正弦量不能畫在一張相量圖上。新問(wèn)題提出： 平行

4、四邊形法則可以用于相量運(yùn)算，但不方便。故引入相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算法。 相量 復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)運(yùn)算 代數(shù)式 指數(shù)式 極坐標(biāo)形式ab復(fù)數(shù)將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可表示為復(fù)數(shù)運(yùn)算1. 加 、減運(yùn)算設(shè)則2. 乘法運(yùn)算設(shè)則3. 除法運(yùn)算設(shè)則波形圖瞬時(shí)值相量圖復(fù)數(shù)符號(hào)法小結(jié)：正弦波的四種表示法 Ti單相交流電路電阻R:1.純電阻電路 uiR根據(jù) 歐姆定律 設(shè)則單相交流電路所以：相位相同、效值關(guān)系為RIU=則，相量關(guān)系為UI相量圖電阻電路中的功率瞬時(shí)功率 p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積。=2UIsin2 ttuipt2. （耗能元件）結(jié)論：1. 隨時(shí)間變化有功功率P：一個(gè)周期內(nèi)的平均值 大寫 uiRP=UI=I2R=U2

5、/R2.純電感電路 基本關(guān)系式：設(shè)cos2=tLIdtdiLuww則iuL)90sin(2o+=tUw)90sin(2o+=tIwXL有效值 感抗（）定義：電感電路中的功率瞬時(shí)功率 p ：iuL儲(chǔ)存能量P 0P 0p為正弦波，頻率加倍可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程有功功率P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）無(wú)功功率 Q Q 的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用以衡量 電感電路中能量交換的規(guī)模。Q 的單位：乏、千乏 (var、kvar) 基本關(guān)系式:設(shè)：純電容電路uiC則： 1. 頻率相同2. 相位相差 90 （ i 領(lǐng)先u 90 ）電容電路中電流、電壓的關(guān)系iu3. 有效值或

6、容抗（）定義：I則：電容電路中的功率ui1. 瞬時(shí)功率 p充電p放電放電P 0儲(chǔ)存能量uiuiuiuiiut 2. 平均功率 P瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）3. 無(wú)功功率 Q（電容性無(wú)功取負(fù)值）單位：var，乏 4、R-L-C串聯(lián)交流電路一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRLCi若其中:當(dāng) 時(shí)， 表示 u 領(lǐng)先 i 電路呈感性當(dāng) 時(shí)， 表示 u 、i同相 電路呈電阻性當(dāng) 時(shí)， 表示 u 落后 i 電路呈容性R-L-C串聯(lián)交流電路相量圖先畫出參考相量RLC相量表達(dá)式：阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系有效值:電壓三角形和功率三角形的關(guān)系cos 稱為功率因數(shù) 在 R、L、C 串聯(lián)的電路中，儲(chǔ)能元件 L、C

7、不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。 日常生活中很多負(fù)載為感性的，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 uiRLCOS I當(dāng)U、P 一定時(shí)，希望將COS 提高功率因數(shù)的提高P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率為：純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī) 空載 滿載 日光燈 （R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)提高功率因數(shù)的原則： 必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓U和負(fù)載的有功功率P不變。提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C三相交流電路概述： 目前電力工程上普遍采用三相制供電。 由三個(gè)幅值相等、頻率相同（我們國(guó)家電網(wǎng)頻率為50HZ)

8、彼此之間相位互差120o的正弦電壓所組成的供電相系統(tǒng)。 前面講的交流電路，實(shí)際是三相電路的一相，因而稱單相交流電路。三相制供電比單相制供電優(yōu)越 在發(fā)電方面：三相交流發(fā)電機(jī)比相同尺寸的單相交流發(fā)電機(jī)容量大。 在輸電方面：如果以同樣電壓將同樣大小的功率輸送到同樣距離，三相輸電線比單相輸電線節(jié)省材料，降低電能損耗。 在用電設(shè)備方面：三相交流電動(dòng)機(jī)比單相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、運(yùn)行特性好等等。 因而三相制是目前世界各國(guó)的主要供電方式。 由于電機(jī)結(jié)構(gòu)的原因, 這三相繞組所發(fā)出的三相電動(dòng)勢(shì)幅值相等, 頻率相同, 彼此之間相位相差120。可將其表示為：相量形式對(duì)稱三相交流電路對(duì)稱正弦量 幅值相等, 頻率相同

9、, 相位互相差120的正弦量。對(duì)稱正弦量特點(diǎn)為：120UAUCUB120120三相電壓相量圖正弦量的相序三相交流電在相位上的先后次序稱為相序。 上述的三相電源的相序?yàn)锳BC。在電力系統(tǒng)中一般用黃、綠、紅 區(qū)別A、B、C 三相。UmUm t02uAuCuB三相電源的聯(lián)接1、星形聯(lián)接N中點(diǎn)或零點(diǎn)N 把發(fā)電機(jī)三相繞組的末端 接成一點(diǎn)。而把始端 作為與外電路相聯(lián)接的端點(diǎn)。 這種聯(lián)接方式稱為電源的星形聯(lián)結(jié)?；鹁€中線或零線火線火線線電壓相電壓目前，我國(guó)供電系統(tǒng)線電壓 380V，相電壓220V。 三相四線制N中點(diǎn)或零點(diǎn)N火線中線或零線火線火線線電壓相電壓根據(jù)KVL：各線電壓與相電壓之間的關(guān)系為:三相電源各電

10、壓間的相量關(guān)系UAUCUB30o30o30o 線電壓的有效值用 表示, 相電壓的有效值用Up表示。 由相量圖可知它們的關(guān)系為:2. 形聯(lián)結(jié) 發(fā)電機(jī)三相繞組依次首尾相聯(lián)，引出三條線，稱為三角形聯(lián)結(jié)。二、常用的低壓供配電系統(tǒng) （一）三相四線制系統(tǒng)1、相線（火線）：從繞組首端引出的三根電源線。即U、V、W。用黃、綠、 紅三種顏色表示。 中性點(diǎn)：三個(gè)繞組的連接點(diǎn)。 中性線：中性點(diǎn)引出的那根線。即N。 零線：在三相四線制系統(tǒng)中，若電源（如：變壓器）的低壓中性點(diǎn)通過(guò) 接地裝置與大地直接連接，則此時(shí)的中性點(diǎn)稱為零點(diǎn)，中性線成為零線。 用淺藍(lán)色線表示。 相線與零線的家用辨別法：用測(cè)電筆，若氖燈亮則為相線，不亮或較暗 的為零線。2、相電壓：相線與中性線之間的電壓。即U-N、V-N、W-N之間的電壓。 線電壓：相線與相線之間的電壓。即U-V、V-W、U-W之間的電壓。3、三相對(duì)稱：相電壓相等、線電壓相等。 中性線的主要作用是，星形連接時(shí)，保證三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)相電壓也 能保持對(duì)稱，而起到保護(hù)作用。4、特點(diǎn)：三相四線制系統(tǒng)提供380V/220V兩種電壓。三相交流電路示意圖教學(xué)樓照明系統(tǒng)電路 （二）三相三線制系統(tǒng) 特點(diǎn)：只提供380V一種電壓，負(fù)載必須對(duì)稱。 （三）三相五線制系統(tǒng)三相五線制是指三根相線、一根零線（工作接地）加一根地線（保護(hù)接