第四章正弦交流電路-powerpoint2

1.電壓與電流的關(guān)系設(shè)②大小關(guān)系：③相位關(guān)系：u、i

相位相同根據(jù)歐姆定律:①頻率相同相位差：相量圖4.3單一參數(shù)的交流電路Ru+_相量式：4.3.1電阻元件的交流電路2.功功率關(guān)系系(1)瞬時(shí)功率率p：瞬時(shí)電壓壓與瞬時(shí)時(shí)電流的的乘積小寫結(jié)論:

（耗能元件）,且隨時(shí)間變化。piωtuOωtpOiu瞬時(shí)功率率在一個(gè)個(gè)周期內(nèi)內(nèi)的平均均值大寫(2)平均功率率(有功功率率)P單位:瓦瓦（W））PRu+_ppωtO注意：通通常銘牌牌數(shù)據(jù)或或測(cè)量的的功率均均指有功功功率。?；娟P(guān)系式：：①頻率相同同②U=IL③電壓超前前電流90相位差1.電壓與電電流的關(guān)關(guān)系4.3..2電感元件件的交流流電路設(shè)：+-eL+-LuωtuiiO或則:感抗(Ω)電感L具有通直直阻交的的作用直流：f=0,XL=0，電感L視為短路定義：有效值:交流：fXLf感抗XL是頻率的的函數(shù)可得相量量式：電感電路路復(fù)數(shù)形形式的歐歐姆定律律相量圖超前根據(jù)：則：2.功功率關(guān)系系(1)瞬瞬時(shí)功功率(2)平均功率率

L是非耗能能元件儲(chǔ)能p<0+p>0分析：瞬時(shí)功率

：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能儲(chǔ)能放能電感L是儲(chǔ)能元元件。iuopo結(jié)論：純電感不不消耗能能量，只和電源源進(jìn)行能能量交換換（能量量的吞吐吐)?？赡娴哪苣芰哭D(zhuǎn)換過程程用以衡量量電感電電路中能能量交換換的規(guī)模模。用瞬時(shí)功率率達(dá)到的的最大值值表征，，即單位：var(3)無功功率率Q瞬時(shí)功率

：例6:把一個(gè)0.1H的電感接到f=50Hz,U=10V的正弦電源上，求I，如保持U不變，而電源f=5000Hz,這時(shí)I為多少？解：(1)當(dāng)f=50Hz時(shí)（2）當(dāng)當(dāng)f=5000Hz時(shí)時(shí)所以電感感元件具具有通低低頻阻高高頻的特特性例7：的電流一只L=20mH的電感線圈，通以求(1)感抗XL;(2)線圈兩端的電壓u;(3)有功功率和無功功率。解：（1）感抗（2）有效值:電壓u超前電流流i90°（3）有有供功率率P=0無供功率電流與電電壓的變變化率成成正比。。

基本關(guān)系式：1.電流與電電壓的關(guān)關(guān)系①頻率相同同②I=UC③電流超前前電壓90相位差則：4.3..3電容元件件的交流流電路uiC+_設(shè)：iuiu或則:容抗（Ω）定義：有效值所以電容容C具有隔直直通交的的作用XC直流：XC，電容C視為開路交流：f容抗XC是頻率的的函數(shù)可得相量量式則：電容電路路中復(fù)數(shù)數(shù)形式的的歐姆定定律相量圖超前由：2.功率率關(guān)系(1)瞬瞬時(shí)功功率uiC+_(2)平平均功功率Ｐ由C是非耗能能元件瞬時(shí)功率率：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充電p<0放電+p>0充電p<0放電po所以電容容C是儲(chǔ)能元元件。結(jié)論：純電容不不消耗能能量，只和電源源進(jìn)行能能量交換換（能量量的吞吐吐)。uiou,i同理，無無功功率率等于瞬瞬時(shí)功率率達(dá)到的的最大值值。(3)無無功功功率Q單位：var為了同電感電路的無功功率相比較，這里也設(shè)則：指出下列列各式中中哪些是是對(duì)的，，哪些是是錯(cuò)的？？在電阻電路中：在電感電路中：在電容電路中：【例8】小結(jié)單一參數(shù)數(shù)電路中中的基本本關(guān)系參數(shù)LCR基本關(guān)系阻抗相量式相量圖單一參數(shù)數(shù)正弦交交流電路路的分析析計(jì)算小小結(jié)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i同相0LC設(shè)則則u領(lǐng)先i90°00基本關(guān)系+-iu+-iu+-設(shè)u落后i90°實(shí)際的電電阻、電電容電阻的主主要指標(biāo)標(biāo)1.標(biāo)標(biāo)稱值2.額額定功率率3.允允許誤差差種類:碳膜、金金屬膜、、線繞、可可變電阻阻電容的主主要指標(biāo)標(biāo)1.標(biāo)標(biāo)稱值2.耐耐壓3.允允許誤差差種類:云母、陶陶瓷、滌滌綸電解、可可變電容容等一般電阻阻器、電電容器都都按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化系列列生產(chǎn)。。電阻器的的色環(huán)表表示法四環(huán)五環(huán)倍率10n誤差有效數(shù)字誤差

黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白、金、銀

01234567890.10.01誤差:120.50.20.1510（%

）有效數(shù)字倍率10n如電阻的4個(gè)色環(huán)顏色依次為：綠、棕、金、金——如電阻的5個(gè)色環(huán)顏色依次為：棕、綠、黑、金、紅——四環(huán)倍率10n誤差有效數(shù)字五環(huán)有效數(shù)字誤差倍率10n討論交流電路中與參數(shù)R、L、C、間的關(guān)系如何？1.電電流、、電壓的的關(guān)系U=IR+IL+I1/

C?直流電路路兩電阻阻串聯(lián)時(shí)時(shí)4.4RLC串聯(lián)的交交流電路路設(shè)：RLC串聯(lián)交流流電路中中RLC+_+_+_+_設(shè)：則(1)瞬瞬時(shí)值值表達(dá)式式根據(jù)KVL可得得：為同頻率正弦量1.電電流、、電壓的的關(guān)系4.4RLC串聯(lián)的交交流電路路RLC+_+_+_+_(2)相相量法設(shè)（參考相量）則總電壓與與總電流流的相量關(guān)關(guān)系式RjXL-jXC+_+_+_+_a、相量量式令則Z的模表示示u、i的大小關(guān)關(guān)系，輻輻角（阻阻抗角））為u、i的相位差差。Z是一個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)，不不是相量量，上面面不能加加點(diǎn)。阻抗復(fù)數(shù)形式式的歐姆定律律注意根據(jù)電路參數(shù)數(shù)與電路性性質(zhì)的關(guān)關(guān)系：阻抗模：阻抗角：當(dāng)XL>XC時(shí)，

>0，u超前i呈感性當(dāng)XL<XC時(shí)，

<0，u滯后i呈容性當(dāng)XL=XC時(shí)，=0，u.

i同相呈電阻性

由電路參數(shù)決定。b、相量圖(>0感性)XL>XC參考相量量由電壓三三角形可可得:電壓三角形(<0容性)XL<XCRjXL-jXC+_+_+_+_由相量圖圖可求得得:2)相量圖由阻抗三角形：電壓三角形阻抗三角形2.功率關(guān)系系儲(chǔ)能元件件上的瞬瞬時(shí)功率率耗能元件件上的瞬瞬時(shí)功率率在每一瞬瞬間,電電源提供供的功率率一部分分被耗能能元件消消耗掉,,一部分分與儲(chǔ)能能元件進(jìn)進(jìn)行能量量交換。。(1)瞬瞬時(shí)時(shí)功率設(shè)：RLC+_+_+_+_(2)平平均均功率P（有功功功率）單位:W總電壓總電流u與i的夾角cos

稱為功率因數(shù)，用來衡量對(duì)電源的利用程度。(3)無無功功功率Q單位：var總電壓總電流u與i的夾角根據(jù)電壓壓三角形形可得：：電阻消耗的電能根據(jù)電壓壓三角形形可得：：電感和電容與電源之間的能量互換(4)視視在在功率S電路中總總電壓與與總電流流有效值值的乘積積。單位：V·A注：SN＝UNIN稱為發(fā)電電機(jī)、變變壓器等等供電電設(shè)備的的容量，，可用來來衡量發(fā)發(fā)電機(jī)、、變壓器器可能提提供的最最大有功功功率。。

P、Q、S都不是正弦量，不能用相量表示。例9：正正誤判斷斷在RLC串聯(lián)電路路中，例10：：已知:求:(1)電流流的有效效值I與瞬時(shí)值值i;(2))各部部分電壓壓的有效效值與瞬瞬時(shí)值；；(3))作相相量圖；；(4))有功功功率P、無功功功率Q和視在功功率S。在RLC串聯(lián)交流流電路中中，解：(1)(2)方法1：：方法1：：通過計(jì)算算可看出出：而是(3)相相量圖(4)或(4)或呈容性方法2：：復(fù)數(shù)運(yùn)運(yùn)算解：例11：：已知:在RC串聯(lián)交流流電路中中，解：輸入電壓壓(1)求輸出電壓U2，并討論輸入和輸出電壓之間的大小和相位關(guān)系(2)當(dāng)將電容C改為時(shí),求(1)中各項(xiàng)。RC+_+_(1)用相量圖圖求解：