第2单元-单相正弦交流电路的认识课件.ppt

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1、中等职业教育课程改革国家规划新教材PPT电工电子技术与技能电工电子技术与技能(非电类多学时)(非电类多学时)人民邮电出版社人民邮电出版社第第2 2单元单元 单相正弦交流电路的认识与测试单相正弦交流电路的认识与测试 正弦交流电路的基本物理量正弦交流电路的基本物理量1照明电路的安装与测试照明电路的安装与测试2串联电路的测试分析串联电路的测试分析 4认识交流电阻器、电感器认识交流电阻器、电感器、电容电路器、电容电路器3安装荧光灯电路安装荧光灯电路5测试交流电路的功率测试交流电路的功率6 一、认识交流电 二、认识描述交流电的物理量 三、认识交流电的表示方法一、认识交流电一、认识交流电 交流电:大小和方

2、向随时间呈周期性变化的电流。示波器观测交流信号示波器观测交流信号 二、认识描述交流电的物理量二、认识描述交流电的物理量 1有效值和最大值有效值和最大值(1)有效值和最大值的概念)有效值和最大值的概念 Em、Im、Um 分别是交流电的电动势、电流和电压的最大值,即交流电在变化过程中所能达到的最大值通常测量、计算的交流电的大小是所谓的有效值。若分别给同一电热器通交流电和直流电,在相同时间内所产生的热效应相等,则称这个直流电的数值就是相应交流电的有效值。(2)交流电压的测量)交流电压的测量 交流电压表的使用与直流电压表也有两点不同。一是交流电压测量时无极性之分,电表不会出现反偏现象,即测量时不用注意

3、电表的极性;二是有些小量程(如10V 挡)测量时,应读与之相对应的专用标度尺。测试交流电压测试交流电压 2周期和频率周期和频率频率就是交流电在1s 内变化的次数,周期就是完成一次变化所用的时间。是角频率,也是反映交流电变化快慢的物理量。3相位相位 瞬时值表达式中,括号里的量t+被称做交流电的相位,其中 被称做初相位。相位差,就是两个交流信号的相位之差。注意:注意:只有两个信号的频率相同时才能有相位差之说,若两个信号的频率不同,则相位差之说是无意义的。周期、有效值和初相位是描述正弦交流电的三要素。想想 一一 想想 某交流电i1=10sin(314t-60)A,i2=12sin(314t+30)A

4、,则两交流电的周期、频率、角频率、有效值、最大值、初相位分别为多少?两电流的相位差为多少?它们的三要素分别为多少?三、认识交流电的表示方法三、认识交流电的表示方法 1解析式表示法解析式表示法 解析式表示法:用交流信号(电压、电流或电动势)随时间变化的表达式来表示交流信号的方法。如i=10sin(314t-60)A这种表示方法能清楚地反映交流信号的三要素。2波形图表示法波形图表示法 波形图表示法:用u(i或e)-t坐标图像表示交流信号(电压、电流或电动势)随时间变化情况的方法。这种表示方法能清楚地反映交流信号的三要素。3矢量图表示法矢量图表示法 矢量图表示法就是用矢量图来表示交流电大小和初相位的

5、方法。交流电表示法交流电表示法 任务任务2 2 照明电路的安装与测试照明电路的安装与测试 一、常见照明灯具 二、照明电路配电板的安装与调试一、常见照明灯具一、常见照明灯具1白炽灯白炽灯工作电压范围,价格低廉,不需要附加电路,但它的效率较低。2卤钨灯卤钨灯 有体积小、寿命长、光效高。3荧光灯荧光灯4低压钠灯低压钠灯灯光效最高,但仅辐射单色黄光。5高强度气体放电灯(高强度气体放电灯(HID)这类灯都是高气压放电灯。6感应灯感应灯 是紧凑型荧光灯的另一种形式。7场致发光照明场致发光照明 包括多种类型的发光面板和发光二极管。二、照明电路配电板的安装与调试二、照明电路配电板的安装与调试1火线与零线火线与

6、零线 单相交流电路有两根电源线,分别是相线(L)和中性线(N),也就是俗称的火线和零线。“左零右火”火线与零线的判别火线与零线的判别 2配电板及照明电路的安装配电板及照明电路的安装 配电板一般由电能表、电源开关、漏电保护器用于漏电保护,熔断器等电器构成。“1、3 进,2、4 出”电路接线应遵循以下规则:布线应紧贴安装面板,横平竖直,不交叉;除器件接线端子处,其他无接头;接头处转折不得过短(30mm);该进入进线孔的导线要通过进线孔接入;接头旋向应顺着螺钉或螺帽的紧固方向,一般为顺时针方向;接头露铜不得过长(3mm)。(1)安装)安装(2)断电检测。)断电检测。断开电源开关QS,用万用表的电阻挡

7、测量插头火线与零线间的电阻为多少?(为什么不是无穷大?)闭合电源开关QS,用万用表的电阻挡测量插头火线与零线间的电阻,同时拨动S1、S2 和S3,使万用表的读数和断开电源开关QS 时相等。在闭合电源开关QS 且万用表的读数和断开电源开关QS 时相等的前提下拨动S1,观察电表读数的变化情况。在闭合电源开关QS 且万用表的读数和断开电源开关QS 时相等的前提下拨动S2 和S3,观察电表读数的变化情况。用万用表的电阻挡检测EL1 的中心电极是否与零线相接,开关S1、S2 和S3 是否接在火线上。用万用表的电阻挡检测插头的插脚与相应的火线、零线和地线连接是否正确。(3)通电试验。)通电试验。在断电检查

8、无误后,将电源插头插入实训台的电源插座。闭合电源开关QS,再闭合开关S1,观察灯泡的反应。闭合电源开关QS,依次拨动S2、S3、S2、S3,同时观察灯泡的反应。用交流电压表分别测量插座各插孔间的电压。照明电路安装与测试照明电路安装与测试 任务任务3 3 认识交流电阻器、电感器、电容电路器认识交流电阻器、电感器、电容电路器 一、认识交流电路中的电阻器 二、认识交流电路中的电感器 三、认识交流电路中的电容器一、认识交流电路中的电阻器一、认识交流电路中的电阻器1认识单相调压器认识单相调压器 一是调压器不具有隔离功能,也就是调压器不能将其输出端与输入端相隔离,所以应注意用电安全;二是不能将原边(输入端

9、)和副边(输出端)接反,如图2-3-2(a)所示,一旦接反就有可能烧毁调压器;三是使用前和使用后都要将调压器调到输出电压最低状态,如图2-3-2(b)所示,以防一时不慎造成电路过压而损坏;四是调压器的输入输出公共端一定接电源的零线,如图2-3-2(c)所示。2交流电路中的电阻器交流电路中的电阻器纯电阻电路的欧姆定律:通过电阻器的电流与电阻器两端的电压成正比,与电阻器的电阻成反比。即电阻器上的电压与电流相位差为零。二、认识交流电路中的电感器二、认识交流电路中的电感器1认识电感器认识电感器电感器的重要参数是自感系数,简称电感。1H=103mH=106H=109nH 电感器电感的大小与其线圈的匝数、

10、形状、直径、长度以及导磁材料有关。2交流电路中的电感器交流电路中的电感器(1)在交流电路中,电感器对电流有一定的阻碍作用,这种阻碍作用称为感抗。(2)纯电感电路的欧姆定律电压相位超前电流相位90。三、认识交流电路中的电容器三、认识交流电路中的电容器1认识常见电容器认识常见电容器电容器:任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体。组成电容器的导体称为电极,两个电极之间的绝缘层(材料)称为电介质。充电:充电:正、负电荷分别向电容器的正、负极板集结,从而使电容器带电的过程。放电:放电:电流就会由电容器的正极板经电阻流向负极板,电容器两端的电压逐渐变小的过程。电容:电容器电容的大小由电容器极板的正对面积、极板

11、间距离和极板间所充介质决定,与电容器是否带电、带电多少无关。耐压:耐压:就是指电容器安全、正常工作所能承受的最大电压。在直流电路中,电路电压不得超过电容器的额定电压;在交流电路中,电路电压的最大值不得超过电容器的耐压。(1)直标法。)直标法。用数字和字母把电容器的规格、型号直接标在电容器的外壳上。(2)文字符号法。)文字符号法。用数字和文字符号有规律的组合来表示容量的标志方法。(3)数码法。)数码法。用3 位数字来表示电容器容量的大小,单位为pF。(4)色标法。)色标法。与电阻器的色标法类似,单位为pF。2交流电路中的电容器交流电路中的电容器容抗:容抗:在交流电路中,由于极板上的电荷积累,电容

12、器对电流的阻碍作用纯电容电路(只有电容元件的交流电路)欧姆定律:纯电容电路中,电容器两端电压与电流的相位关系是:电流相位超前电压相位90。常用电容器和电感器常用电容器和电感器 电容器充放电容器充放 任务任务4 4 串联电路的测试分析串联电路的测试分析 一、RL 串联电路测试分析*二、RC 串联电路测试分析*三、RLC 串联电路的测试分析一、一、RL RL 串联电路测试分析串联电路测试分析电压规律:电压三角形 阻抗规律:阻抗三角形 两个三角形中的 就是电压和电流的相位差,又称为阻抗角。*二、二、RC RC 串联电路测试分析串联电路测试分析电压规律:电压三角形阻抗规律:阻抗三角形*三、三、RLC

13、RLC 串联电路的测试分析串联电路的测试分析1RLC 串联电路串联电路电压规律:电压三角形 阻抗规律:阻抗三角形*2RLC 串联谐振电路的测试分析串联谐振电路的测试分析 当RLC 串联电路中的感抗和容抗相等时,电路呈现纯电阻性,电压和电流的相位差为零,这就是RLC 串联谐振电路。(1)阻抗特点。电路的总阻抗最小,最小阻抗:Zmin=R。(2)电流特点。RLC 串联电路谐振时,通过电路的电流最大,最大电流:Imax=U/R。(3)电压特点。RLC 串联电路谐振时,电阻两端的电压等于电路的总电压,电感器两端的电压与电容器两端的电压相等,即:UR=U,UL=UC。(4)相位特点。RLC 串联电路谐振

14、时,电压和电流同相位,即电压和电流的相位差等于零。任务任务5 5 安装荧光灯电路安装荧光灯电路 一、认识荧光灯电路 二、荧光灯电路的安装与测试一、认识荧光灯电路一、认识荧光灯电路二、荧光灯电路的安装与测试二、荧光灯电路的安装与测试1检测检测2安装安装3测试并通电试验测试并通电试验4检查与评价检查与评价荧光灯电路安装荧光灯电路安装 任务任务6 6 测试交流电路的功率测试交流电路的功率 一、测试电路的功率 二、提高功率因数一、测试电路的功率一、测试电路的功率1测试纯电阻电路的功率测试纯电阻电路的功率视在功率(视在功率(S):):在交流电路中,总电压有效值和电流有效值的乘积S=UI有功功率(有功功率(P):电阻等元件实际损耗的功率,也就是电路的平均功率。纯电阻元件上的视在功率和有功功率相等。2测试纯电容电路的功率测试纯电容电路的功率无功功率(无功功率(Q):即储能元件的视在功率。3测试交流电路的功率测试交流电路的功率P=UIcosQ=UIsinS2=P2+Q2功率三角形 视在功率的单位为伏安(VA),有功功率的单位为瓦(W),而无功功率的单位为乏(var)。二、提高功率因数二、提高功率因数 功率因数:就是电路中总电压和电流相位差的余弦,也就是有功功率与视在功率的比值。反映了电源功率利用率的大小。并联适当电容器的方法来提高功率因数

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