5.1正弦交流电的基本概念

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电路分析基础,青岛黄海学院,5.1,正弦交流量的基本概念,复习：,本,章,研究正弦激励下的稳态响应，即正弦稳态分析。在线性电路中，正弦激励作用下的正弦稳态响应也是与电源具有相同频率的正弦量。,一、正弦交流电的三要素,1,、周期信号：每隔一定的时间,T,，信号的波形重复出现。,2,、周期：周期信号完成一个循环所需要的时间。,3,、频率：周期信号在单位时间内完成的循环次数。,表达式：,f(t,)=,f(t+kT,),按正弦,(,余弦,),规律变化的电压、电流称为正弦电压、电流，统称为,正弦量。,瞬时值表达式：,i,(,t,)=,I,m,cos(,t,+,i,),u,(,t,)=,U,m,cos(,t,+,u,),U,m,(,I,m,),：最大值，称为,振幅,；,t+,：,相位,，单位：,rad,或度,(,o,),。,t=0,时的相位,称初相位。,-,=2,f,是正弦量相位变化的速率,振幅、初相、角频率称为正弦量的,三要素,i,(,t,1,)=,I,m,cos(,t,1,+,i,),w,t,i,i,j,I,m,T,例：,t=t,1,时,例题：,二、相位差,(,phase difference,),两个同频率的正弦波之间的相位之差称为,相位差,。,频率相同，则,相位差,即为初相之差,。,u,(,t,)=,U,m,cos(,t,+,u,),，,i,(,t,)=,I,m,cos(,t,+,i,),=,(,t,+,u,),-,(,t,+,i,),=,u,-,i,若,=,u,-,i,0,，,称电压,u,(,t,),超前,电流,i,(,t,),角，,或,i,(,t,),落后,u,(,t,),角,若,=,u,-,i,0,，,称电压,u,(,t,),落后电流,i,(,t,)|,|,角，,或,i,(,t,),超前后,u,(,t,),|,|,角。,t,u,i,u,i,u,i,0,几种特殊相位关系：,若,=,u,-,i,=,，,称电压,u,(,t,),与电流,i,(,t,),反相,。,t,u,i,u,i,O,若,=,u,-,i,=0,，,称电压,u,(,t,),与电流,i,(,t,),同相,。,若,=,u,-,i,=/2,，,称电压,u,(,t,),与电流,i,(,t,),正交,。,t,u,i,u,i,O,t,u,i,u,i,O,注意：,主值范围,|,|,。,例题：,三、正弦量的有效值,(,effective value,),周期电压、电流的瞬时值随时间变化，为了简明地衡量其大小，常采用有效值。,当周期信号和直流信号分别通过两个相等的电阻时，若在一个周期,T,内，两个电阻消耗的能量相等，则称该直流数值为周期信号的,有效值,。,故得交流电流,i,(t),的有效值,R,i,(,t,),R,I,W,DC,=,I,2,RT,正弦交流电的有效值,通常所说的正弦交流电的大小都是指有效值。如民用交流电压,220V,。,交流仪表所指示的读数、电气设备的额定值等都是指有效值,。,但绝缘水平、耐压值指的是振幅。,注意区分瞬时值、振幅、有效值的符号,：,i,，,I,m,，,I,例题：,课堂小结与思考：,