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1、Ch7 交流电, 1 交流电概述, 2 交流电路中的元件, 3 交流电路的矢量图解法, 4 交流电路的复数解法, 9 三相交流电, 7 交流电桥, 5 交流电的功率, 6 谐振电路与Q值的意义, 8 变压器原理, 1 交流电概述1.1 各种形式的交流电(1),交流电路:电源电动势随时间作周期性变化,简谐波,尖脉冲,矩形波,调幅波,锯齿波,调频波, 1 交流电概述1.1 各种形式的交流电(2),简谐交流电路的重要性和特殊性,(1) 非简谐交流电,简谐交流电,(2) 满足线性叠加原理,交流电路,矩形波,1.2 简谐交流电的特征量(1),交变电动势,交变电压,交变电流,周期T频率角频率,相位初相位,
2、峰值有效值=,峰值,T,t,e(t),1.2 简谐交流电的特征量(2),相位差,与 相位差, 2 交流电路中的元件,直流电路,交流电路,阻抗,相位差,交流元件参数,似稳电路,欧姆定律,2.1 交流电路中的电阻元件,t,2.2 交流电路中的电容元件,t,t,通交流原理,通交流隔直流,2.3 交流电路中的电感元件,t,t,阻高频通低频,A,B, 3 交流电路的矢量图解法3.1 元件的串并联(1),串联,并联,瞬时值,瞬时值,3.1 元件的串并联(2),t,矢量图解法,复数法,3.2 用矢量图解法计算同频简谐量的叠加(1),O,X,基准量,例题1,O,X,3,4,3.3 串联电路1. RC串联,例题
3、1,有效值,有效值,有效值,3.3 串联电路2. RL串联,3.4 并联电路1. RC并联,3.4 并联电路2. RL并联, 4 交流电路的复数解法4.1 用复数解法计算同频简谐量的叠加,(1) 將简谐量写成复数,(2) 用复数运算计算叠加,实部相等,虚部相等,例题1,4.2 复电压,复电流和复阻抗(1),复电压,复电流,复阻抗,包含交流元件的两个参数,4.3 串联和并联电路,串联电路,并联电路,例题1 RL串联,例题2 RLC串并联,4.4 交流电路的基尔霍夫方程组(1),1,A,B,交流复杂电路,节点,回路,2,4.4 交流电路的基尔霍夫方程组(2),(1) 节点电流方程组,(2) 回路电
4、压方程组,流出节点为正，流入节点为负.,1,回路绕行方向与电流方向相同,电位降落取正,相反取负;绕行方向从正到负,电动势取正,从负到正,电动势取负.,规定电源极性,4.4 交流电路的基尔霍夫方程组(3),复数形式,瞬时值,与直流复杂电路的解法基本一样,4.4 交流电路的基尔霍夫方程组(4),1,2,3,A,B,(1)确定支路数p,假定各支路电流.规定电源极性.,(2)确定节点数n,列出(n-1)个节点方程.,(3)独立回路数p-(n-1),选独立回路,假定回路绕行方向,列出回路方程.,(4)求解方程组,计算所求量的模和辐角.,解题步骤, 5 交流电的功率5.1 瞬时功率和平均功率(1),瞬时功
5、率,5.1 瞬时功率和平均功率(2),t,平均功率,功率因数,5.1 瞬时功率和平均功率(3),电阻,t,电容或电感,t,含R,L,C电路网络,t,功率因数,5.2 有功电流与无功电流(1),R,LC电路网络,电源,有功电流,无功电流,提高功率因数的第一作用增加有功电流,减小无益损耗,5.2 有功电流与无功电流(2),氩气和水银,氩气和水银,镇流器,起动器,灯丝,荧光粉,日光管,无功电流循环,5.3 视在功率和无功功率,发电机额定电压: U额定电流：I视在功率: S,电力系统,提高功率因数第二作用充分发挥电器设备的潜力,视在功率,无功,有功,5.4 有功电阻和电抗,有功,无功,有功电阻,电抗,
6、感抗,容抗,功率损耗欧姆电阻介质损耗磁滞损耗涡流损耗能量转换损耗,例题1 求电感元件的损耗电阻和纯电感,磁芯电感元件,5.5 电抗元件的表征参数,品质因数,损耗角,耗散因数,实际电抗元件,损耗部分,纯电抗部分,有功,无功,有功,无功,无功,有功, 6 谐振电路与Q值的意义,音频信号发生器,灯泡亮度,谐振频率,谐振现象,串联谐振电路, 6 谐振电路与Q值的意义6.1 串联谐振电路,容性,感性,纯电阻,6.2 储能与耗能和Q值的第一种意义,耗能,储能,谐振电路的Q值,Q值的第一种意义：储能效率,6.3 频率的选择性和Q值的第二种意义,谐振电路,电台信号,信号,通频带宽,Q值大,Q值小,Q值的第二种
7、意义频率的选择性,6.4 电压分配和Q值的第三种意义,Q值的第三种意义：电压分配,时,L和C电压相位相反,Q表测量原理,6.5 阻尼振荡和Q值的第四种意义,L,R,1,2,V,C,Q值越大，振幅衰减越慢,Q值的第四种意义,6.6 并联谐振电路(1),容性,感性,纯电阻,6.6 并联谐振电路(2),Q值的第一种意义,Q值的第二种意义,Q值的第三种意义,储能效率,频率的选择性,电流分配,选择性越强, 7 交流电桥,N,B,D,平衡条件：,应用:电介质电容和损耗测量,N, 8 变压器原理8.1 理想变压器,铁芯,A,B,C,D,原线圈,副线圈,理想变压器: （1）无漏磁 （2）绕组无电阻 （3）铁芯
8、无铁损 （4）线圈感抗无穷大, 8 变压器原理8.2 变比公式,铁芯,A,B,C,D,原线圈,副线圈,电压变比,电流变比,变阻,8.3 变压器用途(1),电力变压器,用电器,降压变压器,升压变压器,发电机,输电线,8.3 变压器用途(2),电源变压器,调压变压器,负载,8.3 变压器用途(3),耦合变压器,输入信号,输出信号, 9 三相交流电9.1 基本概念(1),N S,X,Y,Z,A,B,C,端线,三相四线制,中线,三相三线制:中线接地,端线,端线,O,相电压,线电压, 9 三相交流电9.1 基本概念(2),N S,X,Y,Z,A,B,C,O,t,9.1 基本概念(3),N S,X,Y,Z,A,B,C,O,线电压间相位差为,A,B,C,O,9.2 三相交流电的负载连接(1),O,Y连接,负载对称,负载不对称,不能断开中线！,例题 讨论中线接通和断开时的工作情况,O,A,B,C,O,9.2 三相交流电的负载连接(2),a,连接,b,c,线电流间相位差为,负载对称,9.3 三相交流电的功率,O,Y连接,负载对称( ),a,连接,b,c,9.4 三相流产生旋转磁场(1),X,Y,Z,A,B,C,O,P,O,三相交流电,9.4 三相流产生旋转磁场(2),大小为 ,方向以角速度 匀速旋转的矢量,旋转磁场,9.5 三相感应电动机的运动原理,X,Y,Z,A,B,C,O,三相交流电,转子,
