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1、电工技术基础（第2版）第五章正弦交流电路第一节正弦交流电的基本概念第二节旋转矢量第三节纯电阻电路电压、电流随时间按正弦规律变化的电流，叫做正弦交流电。本章主要介绍正弦交流电的产生、正弦交流电的三要素、表征正弦交流电路特征的物理量、正弦交流电的表示方法、简单正弦交流电路的计算、谐振电路及其应用。第四节纯电感电路第七节RC串联电路第八节RLC串联电路第九节串联谐振电路第五节纯电容电路第十节实际线圈与电容并联电路第六节RL串联电路第十一节并联谐振电路第十二节提高功率因数的意义和方法正弦交流电路导论在直流电路中，电流、电压的方向都不随时间变化。如图51所示。在交流电路中，电流、电压的大小和方向随时间做
2、周期变化，且在一个周期内平均值为零，这样的电流、电压叫做脚边电流、交变电压，统称为交流电。如图5-2所示。图5-1直流电流图5-2几种常见交流电的电流波形图正弦交流电路导论学习交流电，不但要注意它与直流电的共同点，而且要注意两者之间的区别，要加深对交流电特性的理解，千万不要轻易地把直流电路中的规律套用到交流电路中去。注意：在交流电路中，随时间变化的量用小写字母表示，如随时间变化的电流、电压、电动势和功率的瞬时值，分别用i、u、e、p表示；不随时间变化的量用大写字母表示，如电流、电压、电动势的有效值和平均功率分别用大写字母I、U、E、P表示。5-1正弦交流电的基本概念一、交流电的产生如果电流的大
3、小及方向都随时间做周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电流称为交流电。根据法拉第电磁感应定律，研制出了交流发电机。如图所示，为最简单的交流发电机的模型示意图。如图所示的交流发电机所产生的电动势，按正弦规律变化。二、正弦交流电的周期、频率和角频率交流电完成一次周期性变化所用的时间，叫做周期。也就是线圈匀速转动一周所用的是时间。用T表示，单位是s（秒）。1、周期图5-4正弦交流电的周期显然正弦交流电流或电压相邻的两个最大值(或相邻的两个最小值)之间的时间间隔即为周期，由三角函数知识可知二、正弦交流电的周期、频率和角频率2频率交流电周期的倒数叫做频率(用符号f表示)，即它表示正弦交流电流在单位
4、时间内作周期性循环变化的次数，即表征交流电交替变化的速率(快慢)。频率的国际单位制是：赫兹(Hz)。1kHz=103Hz；1mHz=106Hz经常用的频率单位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)二、正弦交流电的周期、频率和角频率3角频率在交流电解析式中，是单位时间内角度的变化量，叫做角频率。角频率与频率的关系为与频率类似，它表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数，即表征交流电交替变化的速率(快慢)。角频率的国际单位制是：弧度每秒(rads)。三、相位和相位差任意一个正弦量y=Asin(t0)的相位为(t0).相位反映的是t时刻线圈平面与中性面的夹角.相位是一个随时间变化的量。当t=0
5、时，相位，叫做初相位（简称初相），它反映了正弦交流电起始时刻的状态。相位的意义：相位是表示正弦交流电在某一时刻所处状态的物理量，它不仅取决于瞬时值的大小和方向，还能表示正弦交流电的变化趋势。1相位注意：初相的大小和时间起点的选择有关，习惯上初相用绝对值小于的角表示。，三、相位和相位差并规定|180或|那么，第一个正弦量的初相为01，第二个正弦量的初相为02，则这两个正弦量的相位差为=01022相位差设有两个同频率的正弦交流电流2相位差在讨论两个正弦量的相位关系时：(1)当0时，称第一个正弦量比第二个正弦量越前(或超前)如图5-6(a)；(2)当XL时，即X0，0，即总电压u比电流i超前，称电路呈感性；2容性电路：当XC1的条件。三、串联谐振电路的选择性和通频带电路的品质因数Q值的大小是标志谐振回路质量优劣的重要指标，它对谐振曲线（电流对频率变化的曲线）有很大的影响。1、串联谐振电路的选择性Q值越高，曲线越尖锐，电路的选择性越好；Q值越低，曲线越平坦，电路的选择性越差。在无线电广播通信技术中，常常应用谐振电路，从许多不同频率的信号中，选出所需要的信号。三、串联谐振电路的选择性和通频带2、串联谐振电路的通频带在实际应用中，规定把电流I范围在(0.7071I0I2，12。
