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1、 2.1交流电的基本知识交流电的基本知识2.2正弦交流电的表示正弦交流电的表示 法法2.3正弦交流电的相加正弦交流电的相加 与相减与相减2.5纯电感电路纯电感电路2.6纯电容电路纯电容电路2.4纯电阻电路纯电阻电路2.7电阻与电感串联电路电阻与电感串联电路*2.8电阻、电感和电容串电阻、电感和电容串 联电路及谐振联电路及谐振*2.9电感线圈与电容并联电感线圈与电容并联 电路电路2.10电路的功率因数电路的功率因数*2.11电阻、电感和电容并电阻、电感和电容并 联电路及谐振联电路及谐振第第 2 章单相交流电路章单相交流电路 交流电的基本概念交流电的基本概念正弦交流电的相关量正弦交流电的相关量2.
2、1交流电路的基本知识交流电路的基本知识 大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势统称为交流电。的平均值为零的电压、电流和电动势统称为交流电。2.1.1交流电的基本概念交流电的基本概念 电路中物理量的表示方法：电路中物理量的表示方法：电电路路图图中中标标出出的的 US、i、u 的的方方向向是是电电压压、电电动动势势和和电电流流的的参参考考方方向向，由由于于实实际际方方向向反反复复变变化化，与与参参考考方方向向相相同同的的为为正正，反反之为负。之为负。直流电用大写的英语字母表示，如：直流电用大写的英语字母表示，如：
3、E、I、U。交流电用小写的英语字母表示，如：交流电用小写的英语字母表示，如：e、i、u。2 O+iUS 即描述正弦交流电特征的物理量即描述正弦交流电特征的物理量1周期周期(T)正弦量变化一次所需的时正弦量变化一次所需的时间，单位为秒间，单位为秒(s)。2频率频率(f)单位时间内完成的周期数，单位时间内完成的周期数，单位为赫单位为赫兹兹(Hz)。频率与周期互为倒数。频率与周期互为倒数。T、f、之间的关系之间的关系 2 O生产和生活中常用的是正弦交流电，简称交流电。生产和生活中常用的是正弦交流电，简称交流电。3角频率角频率()单位时间内变化的电角度，单位为弧度单位时间内变化的电角度，单位为弧度/秒
4、秒(rad/s)正弦交流电的相关量正弦交流电的相关量 频率范围及他们的应用频率范围及他们的应用 4瞬时值瞬时值5最大值最大值6有效值有效值正正弦弦量量在在任任一一瞬瞬间间的的值值。用小写字母表示，如：用小写字母表示，如：i、u、e。瞬瞬时时值值中中最最大大的的值值，也也称称幅幅值值。用用带带下下标标 m 的的大大写写字字母母表示，如：表示，如：Im、Um、Em。交交流流电电流流 i 通通过过电电阻阻 R 在在一一个个周周期期内内产产生生的的热热量量与与某某直直流流 I 通通过过同同样样的的电电阻阻在在相相等等的的时时间间内内产产生生的的热热量量相相等等，该该直流直流 I 的数值就定义为交流电流
5、的数值就定义为交流电流 i 的有效值。的有效值。O 根据上述定义，可得根据上述定义，可得同理：同理：一一般般情情况况人人们们所所说说的的交交流流电电压压或或电电流流的的大大小小，以以及及测测量量仪表所指示的值都是有效值。仪表所指示的值都是有效值。有效值用大写字母表示，如有效值用大写字母表示，如 U、I、E。7相位相位图示交流电流的波形可用图示交流电流的波形可用数学式表示为数学式表示为它的初始值为零它的初始值为零数学式表示为数学式表示为它的初始值不为零它的初始值不为零计计时时起起点点(t=0)不不同同，正正弦弦量量的的初初始始值值就就不不同同；到到达达最最大大值或某一特定值所需时间也就不同。值或
6、某一特定值所需时间也就不同。i tO 2 O 在在 t=0 时刻以前，正弦交流电具有的角度称为初时刻以前，正弦交流电具有的角度称为初相角，用相角，用 表示，简称初相。表示，简称初相。7相位相位而而 称为相位角称为相位角，简称，简称相位。相位。相位能反映正弦交流电流变化进程。例如，图示波相位能反映正弦交流电流变化进程。例如，图示波形形在相位在相位时，电流为最大；当时，电流为最大；当电流为零。电流为零。相位和初相位的单位都是弧度。相位和初相位的单位都是弧度。i tO 8相位差相位差两个同频率正弦交流电的相位之差。两个同频率正弦交流电的相位之差。相相位位差差可可以以比比较较两两个个同同频频率率正正弦
7、弦量量之之间间的的相相位位关关系系(如超前或滞后，同相或反相如超前或滞后，同相或反相)。设两个同频率交流电流设两个同频率交流电流相位差为相位差为由由于于两两个个电电流流的的频频率率相相同同，所所以以相相位位差差等等于于初初相相位位之之差。差。O tiuiu 例例：两正弦量为：两正弦量为相位差相位差 则称电压超前电流则称电压超前电流 60 或电流滞后电压或电流滞后电压 60。而超前是指：而超前是指：电压总比电流先经过对应的最大值或零电压总比电流先经过对应的最大值或零值。值。相位差角要用小于或等于相位差角要用小于或等于 表示。表示。tiOi1i2i3i1 与与 i2 同相同相,=0i1 与与 i3 反相反相,=