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1、 烟台市技术学院课时授课计划 05301机电 专业 电工电子 学科 序号 课题 2一1 正弦交流电量的特征班级周星期月、日课节05301机电2教学方法讲授教具准备电工教学目的 重点掌握整流电路教学难重点基本术语的理解教学过程设计一、组织教学：掌握学生的出勤情况。二、复习巩固：1、提问：2、导入新课三、讲授新课：整流电路、滤波电路、稳压电路四、课堂小结：重点掌握整流电路五、布置作业：课本P297 1、2、3 第二章 正弦交流电路 2一1 正弦交流电量的特征一、正弦交流电量的三要素在图2l一2（a）所下的一段电路中，通过正弦电流i，其参考方向用箭头标注图中，相应的电流波形如图2l2（b）所示。在波
2、形的正半周, i是正值，表明电流的实际方向与图示参考方向一致。反之，在波形的负半周，i是负值，表明电流的实际方向与图示参考方向相反。与波形图相对应，该正弦电流的数学表示式是 瞬时值表示式表明一个正弦电量的三要素：最大值、角频率和初相角。 （一）最大值正弦电量瞬时值中的最大数值称为最大值，又称峰值、振幅值等，符号表示：。 （二）周期、频率和角频率周期、频率和角频率都是表示正弦电量随时间变化快慢的物理费。1 周期：定义：随时间变化一周所经历的时问称为周期，符号表示：单位：秒（S）。2 频率：正弦电量在每秒时间内重复变化的周期数。符号表示：与周期的关系：单位：赫兹(Hz)举例：工频：f=50Hz ,
3、 T=0.02s 中频电炉：f=5008000 Hz 高频电炉：f=200300 kHz 无线电：Hz3 角频率：正弦电量在1秒内变化的角度。符号表示：与周期、角频率的关系：单位：弧度每秒.（rad/s）（三）初相位1相位：正弦电量在任意瞬时的电角度2初相位：在计时起点t0时，正弦电量所对应的电角度称为初相角，又称初相位，简称初相。初相决定了t0时正弦电量的状态（正、负值、大小及变化趋势）。4 初相位的大小：初相位与计时起点有关，图214中，i（0）0。 图215（a）所表示的情况是，i（0）0图2一l5（b）所表示的情况是，i（0）0。5. 初相位的范围： 例题2一1 正弦电压V, 试求 (
4、1) 最大值、频率和初相位；(2)从计时起点开始，经过多长时间u才第一次出现最大值。解：(!)据瞬时值表示式可知 最大值 V 角频率 频率 Hz (2)该正弦电压第一次出现最大值的时间t由下式决定，即 即 二、同频率正弦电量之间的相位差 为了描述同频率正弦交流电量随时间变化的先后顺序，引人了相位差的概念。1. 定义： 两个同频率正弦交流电量的相位之差称为相位差 符号表示：2 相位差的大小例如，正弦电压 正弦电流 同频率正弦电压、电流之间的相位差为 可见，两个同频率正弦电量的相位差就等于它们的初相之差。 3 相位差有以下几种情况： （1），相位差，此时的变化进程领先于。此时称超前于.波形如图2l
5、6（a）所示。 （2），相位差，此时的变化进程滞后于一个角，或i超前于一个角。波形如图216（b）所示。 (3) ，相位差,此时和 i的变化进程保持一致，称同相。波形如图216（c）所示；（4）相位差，波形如图216（d）所示，u和i的相位相反，称为反相4说明： a、只有同频率的正弦量才比较相位差。 b、习惯上，相位差的绝对值规定不超过 c、当选择的计时起点不同时，正弦电量的初相不同，但两个同频率正弦电量的相位差则与计时起点无关。 例题22 已知流过某电路元件的电流i及其端电压是同频率的正弦电量，角频率6 280 rad八，电流最大值10 A、电压最大值 100 V。在相位上，u比 i超前。写
6、出电压、电流的瞬时值表示式并画出波形图。解：首先要确定电压、电流的初相角和，而初相角与计时起点有关。在讨论有多个正弦电量的问题时，只能有一个共同的计时起点。为此，可以根据需要选择计时起点使某一正弦电量的初相角是零，并称该正弦电量为参考正弦量。然后以此为准确定其他正弦电量的初相。在本例题中，选择电压作为参考正弦量，使其初相角。据已知条件，电压超前于电流i,即 则 电压、电流的三要素已确定，瞬时值表示式为 V A波形图如217： 图217例题22的u、i波形图三、正弦电量的有效值 1、定义：根据电流的热效应，对交流电量的有效值定义如下：交流电流i和直流电流I分别流过阻值相同的电阻R，如果在交流电流
7、一个周期的时间间隔T内，两者产生的热量相等，即其热效应相同。则该直流电流的数值I就是交流电流i的有效值。2、推导：根据上述定义可得 由此得出周期电流的有效值 如果i为正弦交流电路，即 则它的有效值为 而所以 3 结论：正弦电量的有效值是其最大值的。 说明：在实际应用中所说交流电量的数值一般都是指有效值，如民用交流电的电压220 V、低压动力用电的电压380 V，都是有效值，相应的最大值分别是311V和537 V。交流电表指示的数据一般也是有效值。烟台市技术学院课时授课计划 05301机电 专业 电工电子 学科 序号 课题 91 直流电源的组成班级周星期月、日课节05301机电2教学方法讲授教具
8、准备电工教学目的 重点掌握整流电路教学难重点基本术语的理解教学过程设计一、组织教学：掌握学生的出勤情况。二、复习巩固：1、提问：2、导入新课三、讲授新课：整流电路、滤波电路、稳压电路四、课堂小结：重点掌握整流电路五、布置作业：课本P297 1、2、32一2 正弦电量的相量表示法 正弦电量的三种表示方法：1、 瞬时值表示式（三角函数式）2、波形图3、相量表示法引入相量表示法的目的：方便正弦交流电路的分析与计算相量表示法就是用复数表示正弦电量，首先围绕使用，简要复习复数及复数运算的基本知识。 一、复数及复数运算（一）复数的表示形式(1) 复数的代数形式： 在复数坐标平面上，复数A与一个确定的点相对
9、应。该点在实树轴和虚数轴上的的投影分别是a和b，复数的模是 辐角即矢量与实数轴的夹角为 则 (2) 复数的三角形式： (3) 复数的指数形式： (4) 复数的极坐标形式：（二）复数的运算 有两个复数 1 加、减运算法则：采用代数形式，实部和虚部分别相加或相减。 2乘、除运算 法则：采用极坐标形式，乘法运算为模相乘，辐角相加。除法运算是模相除、辐角相减。 特例： 二、正弦电量的相量表示法（一）矢量可以表征正弦量 对于正弦量 1 旋转矢量每个瞬间在虚轴上的投影与正弦量各瞬间的值相对应。 矢量其长度按比例等于的最大值，辐角等于的初相，旋转角速度等于角频率，逆时针方向旋转。2 旋转矢量可以用复数表示，
10、矢量在t时刻对应的复数为 初始时刻对应的复数为 3 在正弦交流电路中电流和电压都是同频率的正弦量，所以不考虑旋转，只用初始时刻的矢量表征正弦量。（二）最大值相量和有效值相量相量表示法：用模值等于正弦量的最大值（或有效值），辐角等于正弦量的初相的复数对应地表示相应的正弦量。有效值相量：相量的模等于正弦量的有效值。 符号：、最大值相量：相量的模等于正弦量的最大值。 符号：、 （三）正弦量的相量表示设正弦交流电流、和电压的瞬时值表达式分别为 其相量的指数形式为最大值相量： 有效值相量： 习惯用有效值相量的极坐标形式 三角式： 注意：向量式只是正弦电量的表示式，两者并不相等。 （二）相量图 相量图如图225。 说明：在同一个相量图中各相量所代表的正弦电量的频率必须是相同的。只有这样，才能比较它们的相位关系。因此，不同频率正弦电量的相量不能画在同一个相量图中。（三）相量计算法 要计算 根据复数运算法则，将上式变换成相应的相量形式 通过相量运算得到运算结果后，再经过反运算，就可以得到正弦电量的瞬时值表示式。例24 已知正弦电流。计算，并画相量图。 解：由正弦电流的瞬时值表示式写出它们的相量式为 则 。 所求电流的瞬时值表示
