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高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿7初识正弦交流电高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿7初识正弦交流电教学重点1．了解正弦交流电的产生。2．掌握表征正弦交流电的三要素：振幅、角频率、初相位。3．理解交流电的周期、频率、有效值、相位与相位差等概念。4．掌握正弦交流电流、电压的表示法(解析式、波形图、矢量图等)。教学难点1.理解相位差的概念。2.掌握正弦量的矢量图。高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿7初识正弦交流电7.1正弦交流电的产生7.2表征正弦交流电的物理量7.3正弦交流电的表示法单元小结高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿7.1正弦交流电的产生一、正弦交流电的产生二、正弦交流电高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿如果电流的大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。一、正弦交流电的产生高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿二、正弦交流电大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势称为正弦交流电流、电压、电动势，在某一时刻t的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示，即i(t)=Imsin(ti0)u(t)=Umsin(tu0)e(t)=Emsin(te0)高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿i(t)=Imsin(ti0)u(t)=Umsin(tu0)e(t)=Emsin(te0)式中，Im、Um、Em分别称为交流电流、电压、电动势的振幅(也称为峰值或最大值)，电流的单位为A(安)，电压和电动势的单位为V(伏)；称为交流电的角频率，单位为rad/s(弧度/秒)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度；i0、u0、e0分别称为电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为rad（弧度）或(度)，它表示初始时刻(t=0时)正弦交流电所处的电角度。振幅、角频率、初相这三个参数称为正弦交流电的三要素。任何正弦量都具备三要素。高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿7.2表征正弦交流电的物理量一、周期与频率二、有效值三、相位和相位差高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿1．周期正弦交流电完成一次循环变化所用的时间称为周期，用字母T表示，单位为s（秒）。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2T一、周期与频率高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿2．频率=2f交流电周期的倒数称为频率(用符号f表示)，即Tf1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)。频率的国际单位制是Hz(赫)。角频率与频率之间的关系为高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。设正弦交流电流i(t)在一个周期T时间内，使一电阻R消耗的电能为WR，另有一相应的直流电流I在时间T内也使该电阻R消耗相同的电能，即WR=I2RT。二、有效值高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i与I)是等效的，则该直流电流I的数值可以表示交流电流i(t)的大小，于是把这一特定的数值I称为交流电流的有效值。理论与实验均可证明，正弦交流电流i的有效值I等于其振幅(最大值)Im的0.707倍，即0.707=2mmIIImm0.7072UUUmm0.7072EEE正弦交流电压的有效值正弦交流电动势的有效值高等教育出版社HigherEducationPress《电工技术基础与技能》演示文稿例如正弦交流电流i=2sin(t－30)A的有效值I=2×0.707A=1.414A，如果通过R=10的电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能(又称为平均功率)为P=I2R=20W，即与I=1.414A的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。我国工业和民用交流...