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第四章
正弦交流电路
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——中国矿业大学研制
——西南大学改编
第4章正弦交流电路
正弦量的相量表示法
电阻、电感与电容元件串联交流电路
正弦电压与电流
单一参数的交流电路
阻抗的串联与并联
非正弦周期交压和电流
功率因数的提高
交流电路的频率特性
复杂正弦交流电路的分析与计算
第4章正弦交流电路
1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法;
2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗;
熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法,
会画相量图;
3. 掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时
功率、无功功率和视在功率的概念;
,串、并联谐
振的条件及特征;
。
本章要求
正弦电压与电流
正弦量:
随时间按正弦规律做周期变化的量。
R
u
+
_

_

_
+
_
正弦交流电的优越性:
便于传输;易于变换
便于运算;
有利于电器设备的运行;
. . . . .
正半周
负半周
R
u
+
_
i
u
正弦电压与电流
设正弦交流电流:
角频率:决定正弦量变化快慢
幅值:决定正弦量的大小
幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。
初相角:决定正弦量起始位置

Im

2
T
i
O
频率与周期
周期T:变化一周所需的时间(s)
角频率:
(rad/s)
频率f:
(Hz)
T
* 无线通信频率: 高达 300GHz
* 电网频率:我国 50 Hz ,美国、日本 60 Hz
* 高频炉频率:200 ~ 300 kHz (中频炉500 ~ 8000 Hz)
* 收音机中频段频率:530~1600 kHz
i
O
* 移动通信频率:900MHz~1800 MHz
幅值与有效值
有效值:与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。
幅值:Im、Um、Em
则有
交流
直流
幅值必须大写,
下标加 m。
同理:
有效值必须大写
注意:交流电压、电流表测量数据为有效值;交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
给出了观察正弦波的起点或参考点。
:
相位:

初相位: 表示正弦量在 t =0时的相角。
反映正弦量变化的进程。
i
O
初相位与相位差
的范围: - ~ + 
波形图中初相位指与纵轴最靠近的且取值具有增加趋势的过零点与原点的角度。的正负取决于t=0时瞬时值的符号
=+/3
i
O
i
O
=+2/3
i
O
=-2/3
i
O
=-/3
如:
若
电压超前电流
两同频率的正弦量之间的初相位之差。
u
i
u
i

ωt
O
相位差:
的范围: - ~ + 