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主講人：吳府欣主講人：吳府欣

國立瑞芳高工電子科教學觀摩 -基本電學

日期： 93年 4月 29日

下午 2:10～ 3： 00

地點：春暉樓一樓電腦教室

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• 直流電、交流電• 交流正弦波電壓的產生• 頻率、週期、角速度• 交流波形的表示及相位之比較

教學大綱

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直流電 (D.C)•何謂直流 (Direct Current)

　　電壓極性及電流方向不隨時間變化而改變

分類：•理想直流•脈動直流•脈衝直流

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理想直流：極性、大小都不隨時間而變化

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脈動直流極性不變、大小隨時間高低變化

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脈衝直流極性不變、振幅高、平均值小

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交流電 (A.C)•何謂交流電 (Alternating Current) ：

　電壓極性及電流方向皆隨時間作週期性的改變

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交直流的轉換•交流 => 直流

　須透過整流電路（二極体單性導通特性）

•直流 => 交流

　須透過振盪電路

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交流正弦波的產生 (一 )由佛來銘右手定則 (方向 )--有導体運動切割磁場即產生電

e = B l v sinθ( 大小、法拉第 )

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交流正弦波的產生 (二 )

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交流正弦波的產生 (三 )

產生的這種波形稱之為

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頻率 (Frequency,f)定義：週期性波性，每秒重覆出現的　　　週數單位：週／秒，赫芝

週期 (period,T)定義：週期性波形完成一週所需的時間單位：秒／週★兩者互為倒數關係★

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T＝

T＝1 mS 2 μS

f=1/T= f=1/T=1 kHz 500 kHz

練習 ( 一 )

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波速 (v) 、波長 (λ)

波速 (v) ：電波每一秒鐘所傳送距離

3X108 【公尺 /秒】波長 (λ) ：週期性波形完成一週

　　　　　所移動的距離

關係： v= λ 。 f

　　　波長與頻率成反比

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練習 ( 二 )一電源頻率６０ Hz，問此電氣信號之波長為何？

＜ sol>

λ=v ／ f= 3x108 ／ 60= 5x106 公尺

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角速度 (ω)

電機中繞組在磁場中繞圓周旋轉，其旋轉的速度稱之為角速度。

f2T

2π

t

θω 【單位： rad/sec】

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交流波形的表示

•交流電機輸出的波形一般皆為正弦波•構成正弦波方程式的三大要素

振幅（最大值 Vm)

頻率 f 角速度 ω

相角 θ例 :： V(t)=100sin(377t+30 。）

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正弦波方程式與對應波形

＋ θ或－ θ產生是因為導体一開始切割磁場位置不同所產生的差異

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練習（三）

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1 PPm VV

請寫出右下圖之電壓方程式為何？

37722

fT

30

)30377sin(50)( tVSolution：

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相位關係

在交流電路中，因所加之負載屬性不同，

會造成電壓電流壓的相位變化。

在兩波形頻率相同的情形，才能夠比

較相位的關係

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電壓、電流同相

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電流超前電壓

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電流滯後電壓

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由波形方程式比較相位

須注意頻率是否相同

正負號要相同 -sinθ=sin(θ+180)

-cos θ=cos(θ+180)

函數要相同 cosθ=sin(θ+90)

-sinθ=cos(θ+90)

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練習 (四 )1.V(t)=100sin(377t+60 。 ) 、 i(t)=10sin(377t+30 。 ) 相位關係 ?

3.V(t)=100sin(377t+60 。 ) 、 i(t)=10cos(377t+30 。 ) 相位關係 ?

2.V(t)=100sin(377t+60 。 ) 、 i(t)=10sin(314t+30 。 ) 相位關係 ?

以 V為基準， i滯後 V相角 30 。；

以 i為基準， V超前 i相角 30 。

因頻率不同，故無法比較

以兩相同函數比較 i(t)=10sin(377t+120 。 ) ，故以 V 為基準， i 超前 V 相角 60 。；以 i 為基準， V 滯後 i 相角 60 。