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第三章第三章 正弦交流电路正弦交流电路3.1 正弦交流电的基本知识第三章 正弦交流电路3.1 正弦交流电的基本知识10i,u,et 前面章节里所讨论的都是直流电路，其中的电流、电压和电动势的大小和方向都是不随时间变化的。电源开关小灯泡第三章第三章 正弦交流电路正弦交流电路为什么要讲正弦交流电路呢为什么要讲正弦交流电路呢？0i,u,et 前面章节里所讨论的都是直流电2 在生产实际中，普遍存在着交流电路。在生产实际中，普遍存在着交流电路。第三章第三章 正弦正弦交流电路交流电路1.在电力系统中，从发电到输配电，用的都是交流电。2.在无线电电子设备中的各种电讯号，大多也是交流电信号。第三章 正弦交流电路1.在电力系统中，从发电到输配电33.在家用电器中，冰箱，洗衣机，空调，动力都是由交流电提供的，但控制电路是直流的。4.在汽车上的蓄电池提供的是直流电，发电机产 生的是交流电。在生产实际中，普遍存在着交流电路。在生产实际中，普遍存在着交流电路。第三章第三章 正弦正弦交流电路交流电路3.在家用电器中，冰箱，洗衣机，空调，动力都是由交流电提4 交流电之所以应用广泛。原因：交流电之所以应用广泛。原因：第三章第三章 正弦正弦交流电路交流电路那到底什么是交流电呢？1.交流电可以用变压器变压，便于远距离输电。2.交流电机比同功率直流电机构造简单，造价低。3.可以用整流装置，将流交电变成所需的直流电。4.无线电通讯中交流信号可放大、传送、变换。交流电之所以应用广泛。原因：第三章 正弦交流电路那到底什5第三章第三章 正弦正弦交流电路交流电路3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识上图为某些交流电的图像，请大家观察它们的特征。上图为某些交流电的图像，请大家观察它们的特征。第三章 正弦交流电路3.1 正弦交流电的基本知识上图为63.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.1 3.1.1 交流电概述交流电概述凡凡大小和方向随时间作周期性变化大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内，并且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势，统称为的平均值为零的电压、电流和电动势，统称为交流电交流电。3.1 正弦交流电的基本知识3.1.1 交流电概述凡大小和7t tu(i)u(i)把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势称为势称为正弦交流电正弦交流电，也称为，也称为正弦量正弦量。在交流电路中，随时间变化的量用在交流电路中，随时间变化的量用小写字母小写字母表示，不随时表示，不随时间变化的量用大写字母表示。间变化的量用大写字母表示。3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.1 3.1.1 交流电概述交流电概述tu(i)把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电8Ru+_iu+_正半周负半周Ru+_实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反 交流电路进行计算时，首先也要规定物理量交流电路进行计算时，首先也要规定物理量的正方向，然后才能用数学表达式来描述。的正方向，然后才能用数学表达式来描述。正弦交流电的方向：正弦交流电的方向：正弦交流电也有正方向，一般按正半周的方向假设。正弦交流电也有正方向，一般按正半周的方向假设。3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.1 3.1.1 交流电概述交流电概述Ru+_iu+_正半周负半周Ru+_实际方向和假设方9最大值最大值、角频率、初相角、角频率、初相角成为正弦量的三要素。成为正弦量的三要素。角频率：决定正弦量变化快慢决定正弦量变化快慢最大值：决定正弦量的大小决定正弦量的大小初相角：决定正弦量起始位置决定正弦量起始位置以电流以电流i为例，正弦量的一般解析式：为例，正弦量的一般解析式：3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.2 3.1.2 正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素Im2TiO最大值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。角频率：决定正弦量10为正弦电流的最大值为正弦电流的最大值1 1）最大值最大值 正弦交流电中最大的瞬时值称为最大值，也称振幅或峰值。正弦交流电中最大的瞬时值称为最大值，也称振幅或峰值。3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.2 3.1.2 正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素注：注：用大写字母带下标用大写字母带下标m m表示，如表示，如 、等，最大值是一个正数。等，最大值是一个正数。为正弦电流的最大值1）最大值3.1 正弦交流电的基本知识311周期T：交流电变化变化一周所需的时间一周所需的时间 （s s）角频率：（rad/srad/s）频率f：（HzHz）2 2）周期、频率和角频率周期、频率和角频率周期、频率和角频率周期、频率和角频率3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.2 3.1.2 正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素T=0.5sT=0.5s单位是秒单位是秒f=f=2Hz2Hz单位是赫兹单位是赫兹=4 4 rad/srad/s单位是单位是弧度每秒弧度每秒u(i)u(i)t t周期T：交流电变化一周所需的时间 （s）角频率：（12定义：弧长等于半径定义：弧长等于半径的弧，其所对的圆心的弧，其所对的圆心角为角为1 1弧度。单位为弧度。单位为radrad。角度角度360=2360=2弧度弧度 角度角度180=1180=1弧度弧度。弧 度我国电力系统的供电我国电力系统的供电频率为频率为50Hz50Hz（称为工（称为工频），少数国家如美频），少数国家如美国、日本采用国、日本采用60Hz60Hz的的频率。频率。一般的交流电动机，一般的交流电动机，照明、电热等设备，照明、电热等设备，都是按照工频交流电都是按照工频交流电来设计制造的。另外，来设计制造的。另外，音频信号的频率为音频信号的频率为202020000Hz20000Hz，视频信号，视频信号的频率为的频率为0 06MHz6MHz。频 率小常识定义：弧长等于半径的弧，其所对的圆心角为1弧度。单位为13：正弦波的相位角或相位正弦波的相位角或相位Im2TiO：t=0 时的相位，称为时的相位，称为初相位初相位或或初相角初相角。说明：说明：给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个个 正弦波相互间的关系。正弦波相互间的关系。3 3）初相位初相位3.1 3.1 正弦交流正弦交流电电的基本知的基本知识识3.1.2 3.1.2 正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素：正弦波的相位角或相位Im2TiO：t=0 时的14正弦电压解析式：u=311sin（314t+/3）V最大值Um角频率周期T频率f314rad/s0.02s311V50Hz初相位0/3趣味趣味练习：连连看练习：连连看正弦电压解析式：u=311sin（314t+/3）V最大值15小 结正弦交流电的定义大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势称为正弦交流电，也称为正弦量。电动势称为正弦交流电，也称为正弦量。正弦交流电的三要素最大值、角频率、初相角为正弦量的三要素。最大值、角频率、初相角为正弦量的三要素。小 结正弦交流电的定义大小和方向随时间按正弦规律变化的电16Thank you!Thank you!Thank you!17
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