摘 要： 正弦交流電內(nèi)容是中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)基礎(chǔ)課《電工學(xué)》和《電工基礎(chǔ)》兩門課程的重要章節(jié)，它不但在課程中起著承前啟后的作用，而且是機(jī)械、電工、電子及其他相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)，是考試的主要內(nèi)容，因此也是教授和復(fù)習(xí)的主要內(nèi)容。如何讓學(xué)生系統(tǒng)地熟練掌握正弦交流電的內(nèi)容值得每一位專業(yè)教師思考總結(jié)。多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明，以正弦交流電的“六個(gè)三”為中心進(jìn)行復(fù)習(xí)指導(dǎo)不失為是一種很好的復(fù)習(xí)總結(jié)方法。
　　關(guān)鍵詞： 中職教學(xué) 正弦交流電 “六個(gè)三”
　　
　　正弦交流電的“六個(gè)三”是指“三要素、三種表示法、三個(gè)單一元件電路、三個(gè)功率、三個(gè)三角形運(yùn)算法則和三相交流電”等六個(gè)方面的教學(xué)內(nèi)容，將正弦交流電幾個(gè)章節(jié)的所有內(nèi)容都系統(tǒng)歸納進(jìn)來(lái)。正弦交流電的“六個(gè)三”在新課教授時(shí)因?yàn)橐⒁饨滩牡恼w章節(jié)的布局和新課進(jìn)度，所以不能很好地進(jìn)行系統(tǒng)“六個(gè)三”的教學(xué)，但在正弦交流電的內(nèi)容復(fù)習(xí)時(shí)，卻是最好的系統(tǒng)總結(jié)正弦交流電的方法，或是在實(shí)際教學(xué)中使用校本教材或自編教材時(shí)，可以根據(jù)正弦交流電的“六個(gè)三”謀篇布局，編寫(xiě)教材進(jìn)行教學(xué)。
　　一、正弦交流電三要素
　　正弦交流電三要素是指最大值Em、角頻率ω、初相位φ，可以通俗地說(shuō)成“幅值、頻率、初相”。
　　1．最大值Em
　　最大值Em是正弦交流電變化時(shí)對(duì)應(yīng)正負(fù)幅值最大的電動(dòng)勢(shì)。
　　使用常見(jiàn)電壓表進(jìn)行交流電測(cè)量時(shí)，得到的通常是有效值，那么有效值和最大值之間的關(guān)系可得有效值E=Em/，由此引出交流電的有效值定義，以及正弦交流電電壓、電流為什么不能取平均值，而是使用有效值，也引出了交流電的瞬時(shí)值e的概念等。
　　2．角頻率ω
　　頻率表示的是正弦交流電在一秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)，由此可得周期和頻率的定義和數(shù)值大小關(guān)系，以及若以2π一個(gè)圓周為一個(gè)周期，可得到頻率和角頻率的關(guān)系。
　　由角頻率ω可得頻率f=ω/2π，周期T=1/f等。
　　3．初相位φ
　　由初相位φ可知交流電的瞬時(shí)值e的含義，知道了相位超前和滯后，為相位比較做好鋪墊。
　　教學(xué)時(shí)要注意各量大小寫(xiě)字母的含義及下標(biāo)和國(guó)際單位制。
　　二、正弦交流電三種表示法
　　正弦交流電三種表示法是指解析式法、曲線法、矢量法。
　　1．解析式法
　　解析式法用函數(shù)表達(dá)式說(shuō)明瞬時(shí)值的變化，在表達(dá)式中直觀地出現(xiàn)了三要素，通過(guò)函數(shù)變量t的變化知道了正弦交流電隨著時(shí)間的變化規(guī)律：
　　e=Emsin（ωt+φ）
　　2．曲線法
　　曲線法用波形圖形象地表達(dá)出大小隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖1所示，用坐標(biāo)可標(biāo)出三要素和直接比較多個(gè)曲線的相位。
　　3．矢量法
　　矢量法是旋轉(zhuǎn)矢量的簡(jiǎn)圖，如圖2所示，在矢量圖上可以直觀標(biāo)出正弦交流電的有效值和初相位，可方便地進(jìn)行矢量加減運(yùn)算和定性分析正弦交流電。
　　三、正弦交流電三個(gè)單一元件電路
　　純電阻電路、純電電容電路、純電感電路等是正弦交流電的三個(gè)單一元件電路，這是正弦交流電的重要內(nèi)容。
　　教授過(guò)程注意三個(gè)電路的聯(lián)系和區(qū)別，主要有電壓電流的大小關(guān)系、相位關(guān)系、頻率關(guān)系及功率計(jì)算等，說(shuō)明電壓電流的大小關(guān)系和相位有關(guān)，說(shuō)清有功功率和無(wú)功功律的概念，重點(diǎn)指出直流電路的運(yùn)算法則符合交流電路矢量的運(yùn)算、可應(yīng)用直流電路的公式直接進(jìn)行功率計(jì)算等。
　　在分析三個(gè)電路的電壓電流相位關(guān)系時(shí)，注重相位一致、相位超前90°、相位滯后90°的總結(jié)，如圖3所示。
　　四、正弦交流電三個(gè)功率
　　有功功率P、無(wú)功功律Q、視在功率S是交流電路實(shí)際應(yīng)用的重要功率參數(shù)。
　　電阻負(fù)載消耗的功率是有功功率，其定義是交流電的平均功率。
　　容性、感性負(fù)載和電源之間相互交換的功率為無(wú)功功律，在理想純性狀態(tài)下沒(méi)有功率損耗。
　　電源所提供的有功功率、無(wú)功功律的總功率稱視在功率，三者之間滿足，而不是簡(jiǎn)單的S=P+Q，原因在于正弦交流電路的電壓電流不同相位。
　　為了提高電源利用率和降低電路損耗必須提高有功功率，引出功率因數(shù)cosα的概念，從而導(dǎo)出提高功率因數(shù)的措施和功率因數(shù)的計(jì)算。
　　五、正弦交流電三個(gè)三角形運(yùn)算法則
　　阻抗三角形、功率三角形、電壓矢量三角形等三個(gè)三角形是簡(jiǎn)單R-L串聯(lián)電路（如圖4所示）分析計(jì)算的最直觀、方便、有效的方法。
　　R-L串聯(lián)電路是正弦交流電感性負(fù)載的簡(jiǎn)化形式，電路不再是純電感電路，而是考慮到電感的電阻值的存在。所以電路的電壓電流相位關(guān)系是電流滯后電壓，但要小于90°，如圖5所示。
　　各量的大小關(guān)系及電壓電流的相位差a，可以快速用R/Z，P/S，UR/U計(jì)算出功率因數(shù)cosa，更好地理解了P=UIcosa。
　　六、正弦三相交流電
　　理解三相正弦交流電相差120°的含義，對(duì)于三相的波形就好理解了。
　　三相正弦交流電有對(duì)稱負(fù)載三相三線制和不對(duì)稱負(fù)載三相四線制兩種接線方式，負(fù)載有星型和三角形兩種連接方式，不同連接方式其線電壓和相電壓、線電流和相電流有一個(gè)倍的關(guān)系要分清。
　　三相功率計(jì)算也有倍和3倍的不同，以及cosa是哪兩個(gè)量的相位差等要指出要講清楚。
　　正弦交流電的“六個(gè)三”內(nèi)容，是對(duì)正弦交流電的主要內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的概括，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中要根據(jù)專業(yè)的不同有所側(cè)重，并注意相關(guān)輔助知識(shí)的補(bǔ)充。
　　注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”