《電工技術基礎與技能》課件 第22講 正弦交流電的基本物理量及其測量方法

提高安全意識?加強安全學習電工基礎系列課程《電工技術基礎與技能》第二十二講

正弦交流電的基本物理量及其測量方法目錄CONTENTS課堂目標重點突破03課堂引入01課堂小結04內(nèi)容講解02

學習本節(jié)課要具備的知識：

①知道生活中用到交流電的電器；

②知道什么是正弦圖像。本節(jié)課學習的主要內(nèi)容為：

①

正弦交流電的物理量；

②有效值、最大值、頻率、周期或角頻率、初相位、相位或相位差的關系；

③交流電的測量。本節(jié)課的重點是：交流電壓波形的觀察以及交流電的測試學完本節(jié)課，同學們要能達到：①能描述正弦交流電有效值、最大值、頻率、周期或角頻率、初相位、相位或相位差的關系；

②相關測量的方法。

正弦交流電的基本物理量有哪些？它們分別代表什么意思？它們又如何計算與測量呢？這些問題我們將在這一講中來加以學習。一、最大值和有效值1.最大值：正弦交流電在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值。也叫峰值。符號：

U

m、Im、Em實際中，用有效值來表示交流電的大小。一、最大值和有效值2.有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。直流電交流電同一時間該交流電的有效值=直流電的數(shù)值符號：一、最大值和有效值2.有效值：

交流電的大小

，一般都指有效值注意：1.各種使用交流電的電氣設備上所標的額定電壓和額定電流的數(shù)值是有效值。2.一般的交流電流表和交流電壓表測量的數(shù)值，也都是有效值。3.通常說照明電路的電壓是220V，便指的是有效值。問：有效值為220V的交流電，其最大值為多少？U

m

2U

1.414

220

311

V二、周期、頻率和角頻率1.周期：正弦交流電完成一次周期性變化所需要的時間。符號：用字母T表示。單位是s(秒)2.頻率：正弦交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。符號：用字母

f

表示。單位是Hz(赫)kHz（千赫）和MHz（兆赫）f1f

1

或

T

T二、周期、頻率和角頻率3.角頻率：通常正弦交流電變化一周可用

2π或360°來計量。把正弦交流電在1s內(nèi)所變化的角度稱為正弦交流電的角頻率。小知識：我國供電系統(tǒng)中，交流電的頻率是50Hz，習慣上稱為“工頻”，周期為0.02s。世界多數(shù)國家交流電頻率都是50Hz，如歐盟各國等，但也有不少國家如美國、加拿大、日本等交流電的頻率為60Hz。二、周期、頻率和角頻率問：頻率為50Hz的交流電，其周期和角頻率分別為多少？解：T

1

1

0.02

sf 50

2

f

2

3.14

50

314

rad/s三、相位、初相和相位差以電壓為例，正弦交流電的瞬時值表達式可寫為：u

U

msin(

t

0)V1.相位：把

t

0稱為正弦交流電的相位。相位的單位：弧度或度如：u

311sin(314t

60

)V相位而相位是隨著時間t的變化不斷變化的！初相反映的是正弦交流電起始時刻的狀態(tài)。2.初相：t

0

時的相位稱為初相位，簡稱初相，用字母

0

表示。三、相位、初相和相位差

0

01

02

0規(guī)定：初相的范圍u

U sin(

t

)1 m 01u2

U

msin(

t

02)

0

60

三、相位、初相和相位差（a）同相 （

b）反相（c）正交四、基本物理量的測量轉(zhuǎn)換開關打在交流700V

1.交流電壓大小的測量（有效值）：測量交流電壓的大小

，一般用交流電壓表，實際中通常用萬用表的交流電壓擋進行測量。220V交流電壓的測量測交流電時不需要考慮紅、黑表筆的正負極性！四、基本物理量的測量2、交流電流大小的測量（有效值）：

測量交流電流的大小

，一般用交流電流表，實際中通常用萬用表的交流電流擋進行測量。轉(zhuǎn)換開關打在交流200mA萬用表串接在電路中四、基本物理量的測量2.交流電流大小的測量（有效值）：對于數(shù)值較大的交流電

，其電流有效值的大小可通過鉗形電流表進行測量。鉗形電流表的測量方法特點：可在不斷開線路的情況下測量線路中的電流。

3.交流電壓最大值、周期、頻率的測量：四、基本物理量的測量可用示波器進行觀察與測量最大值周期 頻率

3.交流電壓最大值、周期、頻率的測量：四、基本物理量的測量可用示波器進行觀察與測量最大值周期 頻率課堂小結

正弦交流電的基本物理量及其測量，我們主要講了兩大方面的內(nèi)容，一、正弦交流電的基本物理量，二、正弦交流電的基本物理量的測量。

那么基本物理量主要包括有效值、最大值、頻率、周期或角頻率、