交流电的基础知识PPT推荐.ppt

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常用交流电表指示的电压、电常用交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效值。

标准电压流读数，就是被测物理量的有效值。

标准电压220V，也是指也是指供电电压的有效值。

供电电压的有效值。

最大值最大值电量名称必须大电量名称必须大写写,下标加下标加m。

如：

Um、Im3.正弦波特征量之一正弦波特征量之一-最大值最大值、有效值、有效值有效值有效值:

交流电与直流电交流电与直流电在灯泡上消耗的电能等值在灯泡上消耗的电能等值表示符号表示符号:

必须必须用大写：

用大写：

EE、UU、II表示表示.有有效效值值概概念念若一个交流电流i和一个直流电流在相同的时间内通过同一电阻产生的热量相等.则我们称直流电流为交流电i的有效值。

有效值与最大值的关系有效值与最大值的关系:

符号说明瞬时值瞬时值-小写小写u、i有效值有效值-大写大写U、I最大值最大值-大写大写+下标下标问题问题电器电器220V最高耐压最高耐压=300V若购得一台若购得一台耐压耐压为为300V的电器，是否可用于的电器，是否可用于220V的线路上的线路上?

该用电器最高耐压低于电源电压的最大值该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所，所以以不能用不能用。

有效值有效值U=220V最大值最大值Um=220V=311V电源电压电源电压描述变化周期的几种方法描述变化周期的几种方法1.周期周期T：

变化一周所需的时间变化一周所需的时间单位：

秒，毫秒单位：

秒，毫秒.3.角频率角频率：

每秒变化的弧度每秒变化的弧度单位：

弧度单位：

弧度/秒秒2.频率频率f：

每秒变化的次数每秒变化的次数单位：

赫兹，千赫兹单位：

赫兹，千赫兹.iT角频率角频率：

单位时间内交流电所经历的电角度（反映交流电变化快慢的物理量）。

正弦波正弦波特征量之二特征量之二-角频率角频率e022tT1.周期（周期（T）：

正弦交流电从零正弦交流电从零最大最大零零负最大负最大零；

这零；

这样循环变化一周所需的样循环变化一周所需的时间叫周期时间叫周期.周期表明交流电变化周期表明交流电变化的快慢的快慢,我国交流电的我国交流电的周期为周期为:

T=0.02秒秒变化一周所需要变化一周所需要的时间称之为周期的时间称之为周期2.2.频率（频率（FF）：

）：

1）.1）.定义定义:

正弦交流电在正弦交流电在11秒秒钟内完成周期变化的钟内完成周期变化的次数叫频率。

次数叫频率。

式中式中:

T:

T周期（周期（SS秒）秒）FF频率（频率（HzHz赫芝）赫芝）单位单位:

1:

1千赫芝千赫芝=1000=1000赫芝赫芝2）.2）.周期与频率的关系周期与频率的关系T我国交流电频率每秒变化50次e022t周期为周期为:

T=0.02秒秒单位单位:

（弧度（弧度/秒）秒）f=50HZf=50HZ3.3.电角速度（角频率电角速度（角频率）每秒变化的弧度每秒变化的弧度1）.1）.相位相位（又称相位角又称相位角）:

）:

表示表示正弦量进程的物理量正弦量进程的物理量.上解析式中上解析式中（t+t+）称为正弦量的相称为正弦量的相位位,它表明周期它表明周期运动中处于什么状态和位置运动中处于什么状态和位置的一个量的一个量（用电度角用电度角或或）.）.相相位一般是指两个同频率波形，过零点的时间差。

位一般是指两个同频率波形，过零点的时间差。

例例.2）.2）.初相位初相位:

式中式中为正弦量的初相角为正弦量的初相角,也就是也就是t=0t=0时的相位角时的相位角.例例.那么那么就是就是的初相位。

的初相位。

正弦波特征量之三正弦波特征量之三-初相位初相位说明：

说明：

给出了观察正弦波的给出了观察正弦波的起点起点或参考点，或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。

常用于描述多个正弦波相互间的关系。

it3）.3）.相位差相位差:

同频率正弦量的相位之差称相位差同频率正弦量的相位之差称相位差（不随时间变化的常数不随时间变化的常数）.）.同同相相位位落后于落后于相相位位落落后后相相位位领领先先领先于领先于两种正弦信号的相位关系两种正弦信号的相位关系=12=/2=12=12=0=120iu01020iu01020同相同相反相反相iu01020相位差相位差10u和和i正交正交1超前2（2滞后1）t三相交流电路：

三相电压初相位各差三相交流电路：

三相电压初相位各差1200幅度：

幅度：

已知：

频率：

初相位：

例：

三要素计算例：

三要素计算二、交流电路的功率和功率因数o电阻元件在交直流电路中都是限制电流的，从电源取用能量，在这里就是电阻元件从电源取用电能而转换为热能，这是一种不可逆的能量转换过程，定义为有功功率。

o电感元件和电容元件都是储能元件，它们与电源间进行能量互换，是工作所需，但这对电源来说，也是一种负担，对储能元件本身说，没有消耗能量，故将往返于电源与储能元件之间的功率命名为无功功率。

1.有功功率和功率因数o有功功率是电路中负载实际消耗的功率:

oP=UIcoso有功功率有功功率P的单位是的单位是瓦特瓦特【W】。

o上式表明，有功功率等于电路端电压有效值U和流过负载的电流有效值I的乘积，再乘以cos。

o式中cos称为功率因数。

其值取决于电路中用电器的性质。

2.无功功率o无功功率是与电源交换的功率：

oQ=UIsino对于感性电路，0，则sin0，无功功率Q为正值；

对于电容性电路，0，则sin0，无功功率Q为负值。

当Q0时，为吸收无功功率；

当Q0时，则为发出功率。

无功功率无功功率Q的的单位是：

单位是：

乏乏（var）3.视在功率o在交流电路中，端电压与电流的有效值乘积称为视在功率，用S表示。

即S=UIo视在功率的单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。

o视在功率S通常用来表示电气设备的容量。

容量说明了电气设备可能转换的最大功率。

电源设备如变压器、发电机等所发出的有功功率与负载的功率因数有关，不是一个常数，因此电源设备通常只用视在功率表示其容量，而不是用有功功率表示。

o有功功率P,，无功功率Q，视在功率S之间存在如下关系：

oP=UIcos=ScosQ=UIsin=SsinS=UIoo=o显然，S、P、Q构成一个直角三角形，如上图所示。

此三角形成为功率直角三角形,它与同电路的电压三角形，阻抗三角形相似。

有功功率有功功率P的单位的单位是是瓦特瓦特【W】；

无；

无功功率功功率Q的单位是的单位是乏尔乏尔【var】；

视在视在功率功率S的单位是的单位是伏伏安安【VA】。

a.a.三个是相似三角形。

如下图三个是相似三角形。

如下图b.b.电压三角两边除以电压三角两边除以得阻抗三角，电压三角两边乘以得阻抗三角，电压三角两边乘以得功率三角。

得功率三角。

c.c.阻抗三角的阻抗三角的RR，XX，ZZ不是矢量，其三边不能画成矢量图。

不是矢量，其三边不能画成矢量图。

ZZ和和RR间间的夹角为阻抗角。

的夹角为阻抗角。

A.A.有功功率的计算：

有功功率的计算：

B.B.无功功率的计算：

无功功率的计算：

C.C.视在功率的计算：

视在功率的计算：

功率关系：

UUUULLUURR电压三角形电压三角形ZZXXLLRR阻抗三角形阻抗三角形SSQQPP功率三角形功率三角形电压三角形，阻抗三角形和功率三角形电压三角形，阻抗三角形和功率三角形特点：

特点：

实际生产和生活中，实际生产和生活中，大多数电气设备和用电器都是感性的大多数电气设备和用电器都是感性的，因此，因此要向电源吸取一定的无功功率，造成线路功率因数较低的现象。

功率要向电源吸取一定的无功功率，造成线路功率因数较低的现象。

功率因数低不仅造成电力能源的浪费，还能增加线路上的功率损耗，为了因数低不仅造成电力能源的浪费，还能增加线路上的功率损耗，为了避免此类现象造成的影响，电力系统要设法提高线路的功率因数。

避免此类现象造成的影响，电力系统要设法提高线路的功率因数。

提高功率因提高功率因数的意义是数的意义是什么？

如何什么？

如何提高？

提高？

电路的功率因数决定于负载的性质。

只有电阻性负电路的功率因数决定于负载的性质。

只有电阻性负载（例如白炽灯，电阻炉等）的功率因数才等于载（例如白炽灯，电阻炉等）的功率因数才等于1，其，其它负载的功率因数均小于它负载的功率因数均小于1。

4、功率因数的提高1）.提高功率因数的意义2）.提高功率因数的方法o尽量减少感性设备的空载和轻载。

尽量减少感性设备的空载和轻载。

jXLR-jXCIUaICI1电电动动机机当用电气设备是感性负载时，当用电气设备是感性负载时，用一个适当的电容与之并联，用一个适当的电容与之并联，就能够提高电气设备的功率就能够提高电气设备的功率因数，因数，从而提高整个电网的从而提高整个电网的功率因数。

功率因数。

o在感性设备两端并联在感性设备两端并联适当电容。

适当电容。

让无功电流在电容和电感之间进行环流。