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1、长春职业技术学院课程教案用纸教学环节教学内容备注组织教学 导入师生互相问好、考勤前面我们共同学习了直流电路的分析测量，我们发现直 流电的运算是很简便的。但是生活中我们应用的更多的还 是交流电，为什么要使用交流电？交流电都有些什么特 性？从今天起，我们就一起来研究一下这些问题。养成教育模块三正弦交流电的测量（交流电的基本概念）新课一、交流电如果电流的大小及方向都随时间做周期性变化，则称之为交流电。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利用动画分流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势。正弦交流电的优越性：便于传输，易于变换，便于运析交流电的算，有利于电器设备的运行。产生
2、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) = Imsi nt + o) u(t) = Umsi n(灼t + %) e(t) = Emsi n(t + eo)式中，Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅（也叫做峰值或最大值），电流的单位为安培（A），电 压和电动势的单位为伏特（V） ； 叫做交流电的角频率，单 位为弧度/秒 （rad/s）,它表征正弦交流电流每秒内变化的电角 度；iO、uo、eo分别叫做电流、电压、电动势的初相位或 初相，单位为弧度rad或度（冷，它表示初始时刻（t = O时） 正弦交流电所处的电角度。振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交
3、流电的三教学环节教学内容备注新课要素。任何正弦量都具备三要素。1、周期与频率（1）周期正弦交流电完成一次循环变化所用的时间叫做周期 ， 用字母T表示，单位为秒（s）。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CD（2）频率交流电周期的倒数叫做频率（用符号f表示），即f =丄T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 单位制是赫兹（Hz）。角频率与频率之间的关系为 = 2对2、有效值在电工技术中，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一一有效值
4、，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Qr,另有一相应的直流电流1在时间T内也 使该电阻R消耗相同的电能，即Qr= 12RT。就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流（i与1）是等 效的，则该直流电流1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1称为交流电流的有效值。理论与实画图说明重点分析有 效值、最大 值、瞬时值 之间的区别 与联系教学环节教学内容备注新课验均可证明，正弦交流电流1的有效值1等于其振幅（最大值）Im的0.707倍，即1 - m -0.7071mv2正弦交流电压的
5、有效值为UmU 2 0.707UmJ 2正弦交流电动势的有效值为EmE = =0.707EmJ2例如正弦交流电流i = 2sin（国t - 30”） A的有效值I = 2 汇0.707 = 1.414 A,如果交流电流i通过R = 10 Q 的电阻时， 在一秒时间内电阻消耗的电能（又叫做平均功率）为P = i2r =20 W，即与1 = 1.414 A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电源电压的有效值为220 V、频率为50Hz，因而通常将这一交流电压简称为工频电压。因为正弦交流电的有效值与最大值（振幅值）之间有确 定的比例系数，所以有效值、频率、初相这二个参数也可
6、以合在一起叫做正弦交流电的三要素。3、相位和相位差任意一个正弦量y = Asin（航+ %）的相位为（cot + %），本 章只涉及两个同频率正弦量的相位差（与时间t无关）。设第 一个正弦量的初相为%1，第二个正弦量的初相为02，则 这两个正弦量的相位差为12 = % - %2并规定勻80=或忡S联系实际讲解长春职业技术学院课程教案用纸教学环节教 学 内 容备注教学环节新 课：ui = (-30 ) - ( 60 ) = - 90，即 u 比 i 滞后 90，或 i 比u超前90。在讨论两个正弦量的相位关系时：(1) 当12 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的 相位越前(或超前)12；(2)
7、 当12 0）abB =ir-arcta（a c0 ,b 0）lalb一兀+arctan（ac0，b c0）a复数Z的实部a虚部b与模|Z|构成一个直角三角形。（3）指数式利用欧拉公式，可以把三角函数式的复数改写成指数式，即Z =|Z|（cos8 + jsi n =|Z|ej9（4）极坐标式复数的指数式还可以改写成极坐标式，即Z =|Z四以上这四种表达式是可以相互转换的，即可以从任一个式子导出其它三种式子。A = a + jb = r co劃 + j r sin屮=rej = r 书本课主要介绍了交流电的三要素及表示方法，其中表示方法是学习的重的，相量的计算是学习的难点P82-3重点分析不同表示方法之间的变换