正弦交流電基本概念第一頁，共19頁。(a)直流電(b)交流電(c)脈沖電圖1電流波形圖第二頁，共19頁。直流電和交流電有什么區(qū)別？第三頁，共19頁。直流電：電壓、電流、電動勢的大小是不隨時間改變的，從廣義上說，只要方向不隨時間變化的電壓、電流、電動勢都稱為直流電。交流電：凡是隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流或電動勢都叫做正弦交流電。第四頁，共19頁。大小和時間都隨時間按正弦規(guī)律變化的交流電直流電,用大寫字母表示,如E、U、I等交流電,用小寫字母表示,如e、u、i等第五頁，共19頁。正弦電壓與電流在正弦電源激勵下，電路中電壓和電流均按正弦規(guī)律變化，這樣的電路稱為正弦交流電路。正弦電壓或電流其大小與方向均隨時間而周期性變化，如右圖所示。

u(i)t(a)正弦波形+正弦波的特征表現(xiàn)在變化的快慢、大小及初始值三個方面，因此，正弦交流電包含三個要素，即頻率、幅值和初相位。

第六頁，共19頁。

描述正弦量變化快慢的幾種方法：1.周期T：變化一周所需的時間（單位：秒、毫秒）正弦交流電三要素之一——

頻率、周期、角頻率3.角頻率ω：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iTTf1=fTπ2π2

==w相互間關(guān)系：第七頁，共19頁。1、50Hz的交流電，其周期和角頻率各等于多少？2、某正弦交流電流在0.05秒內(nèi)變化了10周，求它的周期和頻率。練習(xí)第八頁，共19頁。瞬時值：描述任一瞬間的電壓、電流、電動勢值，稱為瞬時值，用小寫字母表示。最大值：交流電壓、電流、電動勢順勢中的最大數(shù)值，稱為最大值，以大寫字母帶下標m(max)表示。有效值：如果交流電和直流電分別通過同一電阻，兩者在相同時間內(nèi)消耗的電能相等，即產(chǎn)生的熱量相等時，則此直流電的數(shù)值叫做交流電的有效值。正弦交流電三要素之二——

瞬時值、最大值、有效值第九頁，共19頁。為正弦電流的最大值*用儀表測得的交流電壓、電流值，就是被測物理量的有效值。標準電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值表示方法電量名稱必須大寫,下標加m交流電的正弦函數(shù)表達式如下i為正弦電流的瞬時值，必須用小寫字母表示。第十頁，共19頁。：t=0時的相位，稱為初相位或初相角。i：正弦波的相位角或相位。正弦交流電三要素之三——相位、初相和相位差()jw+=tIi

sin2初相位：給出了觀察正弦波的起點或參考點j第十一頁，共19頁。

兩個同頻率正弦量間的相位相比較(初相位差)

ti當

=(1–2)

>0

時，稱

i1

與i2越前角；當

=(1–2)

<0

時，稱

i1

與i2滯后角；當

=(1–2)

=0

時，稱

i1

與i2

同相。第十二頁，共19頁。例題：例1某正弦電壓的有效值U=220V，初相u=30；某正弦電流的有效值I=10A，初相i=-60。它們的頻率均為50Hz。試分別寫出電壓和電流的瞬時值表達式，并畫出它們的波形。第十三頁，共19頁。解：電壓的最大值為電流的最大值電壓的瞬時值表達式為電流的瞬時值表達式為：

第十四頁，共19頁。圖2例1的波形第十五頁，共19頁。電壓與電流的相位差為=u-i=90。兩個同頻率正弦量的相位差等于它們的初相差若0，表明ui，則u比i先到達正（或負）最大值，也先到零點，稱u超前于i一個相位角，或者說i滯后于u一個相位角，如圖2所示；第十六頁，共19頁。若=0，表明u=i，則u與i同時到達正（或負）最大值，也同時達到零，我們稱它們是同相位，簡稱同相，如圖3（a）所示；若=180，則稱它們的相位相反，簡稱反相，如圖3（b）所示；若0，表明ui，則u滯后于i（或i超前于u）