大小和方向随时间按一定规律变化的电流（电压、电动势）称为交 流电。 交流电的变化形式是多种多样的，随时间按正弦规律变化的电 流（电压、电动势）称为正弦交流电（sinusoidal alternating current），或有时又简称为交流电（ac或AC），交流电在一个周期内 平均值为零，如下图所示。
IR
I 通过电阻R时，在t 时 间内产生的热量也为Q
上述直流电流 I 就是上述交流电流 i 的有效值。
有 交流电流 i通过电阻R在
热效应相当
效 值 概 念
i R dt I RT 一个周期T内产生的热量
与一直流电流I通过同一
T2
2
电阻在同一时间T内产生 的热量相等，则称I的数
0
值为i的有效值
交流
动触片和静 触片接触
动触片和静 触片分开
二、日光灯(Daylight Lamp)发光原理
1、 启辉阶段：接通电源 启 辉器辉光放电 电路接通 灯 丝预热 辉光放电停止后 双 金属片冷却收缩 与静触片断 开 镇流器产生较高的脉冲 电压 灯管内水银蒸气弧光放 电 辐射出紫外线发出白光。
2、 工作阶段：灯管启辉后， 镇流器由于其高电抗，两端电 压增大；启辉器两端电压大为 减少，氖气不再辉光放电，电 流由灯管内气体导电形成回路， 灯管进入工作状态。
念以及分析计算方法。
技能目标
1、会进行单相正弦交流电 路的分析、计算； 2、会用万用表测量交流电 路各参数； 3、会正确识读日光灯电路 图，并正确接线。
职业素养
安全操作 服从指挥 团队合作 爱护设备
任务一 日光灯电路认识及工作原理分析
应用广泛的日光灯
【任务引入】
要求安装一套日光灯具 ，你准备怎样安装，日光 灯又是怎样工作的呢？
上高电压
发出紫外线
在高压下 导电
受到紫外 线照射时
荧光粉发出 可见光
2.镇流器（ballast）
启动时提供瞬时高压， 正常工作时降压限流。
电感式镇流器
电子式镇流器
电子镇流器接线图
3.启辉器（ Starter）
启辉器作用：起到一个开关的作用。
能使动静触片不 产生电火花保护 触点
电容器
启辉器的工作过程
项目四 日光灯照明电路分析
与检测
任务描述： 通过本项目的学习，掌握日光灯电路的组成，学会电路的安装及调试；
掌握单相正弦交流电路的分析方法；掌握测量电路功率及功率因数，以及提 高功率因数的方法；灵活应用这些方法解决实际电路问题，进行电路分析、 安装及故障排除。
教学目标：
知识目标
1、掌握单相正弦交流电路中的 基本概念； 2、掌握正弦量的基本特征及相 量表示法； 3、了解提高功率因数的意义和 方法； 4、了解日光灯的工作原理； 5、掌握RLC串联电路的相关概
何谓反相？ 同相？相位
u u1
u3 u4 u2
正交？超前
？滞后？
ωt
u1与u2反相； u1与u4同相；u3与u4正交；
u3超前u490°；u3滞后u290°。
二、正弦交流电的相量表示
正弦波的表示方法：
i
波形图
t
瞬时值表达式 相量
i sin1000 t 30
重点
必须 小写
正弦波的相量表示法
映了什么？
正弦量的三 要素是最大值、 角频率和初相。 最大值反映了正 弦交流电的大小 问题；角频率反 映了正弦量随时 间变化的快慢程 度；初相确定了 正弦量计时始的 位置。
耐压为220V的电容器 ，能否用在180V的正
弦交流电源上？
U=180V，则Um≈255V
255V>220V
不能用在180V正弦电源上！
例 u Um sin(t u ), i Im sin(t i )
相位
初相
i
t
相位差： 指两个同频率正弦量之间的相位差，数值 上等于它们的初相之差。
i1 i2
t
1
2
i1 Im1 sin t 1
i2 Im2 sin t 2
>0
t 1- t 2 1-2 =0
<0
何谓正弦量的三 要素？它们各反
角频率ω： 正弦量单位时间内变化的弧度数。
角频率与周期及频率的关系： 2 2f
i
T
t
T
2.正弦交流的瞬时值、最大值和有效值
瞬时值是以解析式表示的： i(t) Im sin(t i )
最大值就是上式中的Im， Im反映了正弦量振荡的幅度。 有效值指与交流电热效应相同的直流电数值。
例
iR
i 通过电阻R时，在t 时 间内产生的热量为Q
【任务资讯】
一、日光灯(Daylight Lamp)电路的组成
1、日光灯管 2、镇流器 3、启辉器 4、自耦变压器
5、开关
1.日光灯灯管
Ｈ
蝶
型
型
排
圆
管
型
（1）结构
氩气、低压水银蒸汽
（2）工作条件 起辉电压：300～700V以
上工作电压：40W灯管100V左右
（3）发光原理
两端灯丝给 气体加热， 并给气体加
直流
则有 I 1 T i2dt
T0
（均方根值）
当i Im sin t 时， 可得
I Im 2
有效值电量必须大写，如：U、I
同理: u= Um sin(t+) U Um 2
u可写为： u= 2 U sin(t+)
3.正弦交流的相位、初相和相位差 相位： 正弦量表达式中的角度。
初相： t=0时的相位。
2. 在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：
一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转矢量在纵轴上
的投影值来表示。
u u Um sin t
ωቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Um
t
矢量长度 = U m
矢量与横轴之间夹角 =
初相位
矢量以角速度 ω按逆时针方向旋转
相量的书写方式
最大值
Um 或 U
有效值
1. 描述正弦量的有向线段称为相量 (phasor )。若其
幅度用最大值表示 ，则用符号：Um I m
原理图：
启辉器
【任务实施】元器件检测
1.日光灯管好坏检测 2.镇流器检测 3.启辉器的检测
任务二 单相正弦交流电的分析与测量
【任务引入】
日光灯照明电路正常工作需要的电源电压为220V 交流电。交流电源和直 流电源有什么区别呢？常用的电阻、电容以及电感元件在这两种电源下的特性 是否相同？
【任务资讯】
正弦交流电路表达式为：
u Um sin(t u )
i Im sin(t i )
实际方向和假设方向一致
+ —
实际方向和假设方向相反
一、正弦交流电的三要素
1.正弦交流的周期、频率和角频率
周期T： 正弦量完整变化一周所需要的时间。
频率f： 正弦量在单位时间内变化的周数。
周期与频率的关系：
1
f
T