純電阻、電感、電容電路

1、純電阻、純電感、純電容電路一、知識(shí)要求：理解正弦交流電的瞬時(shí)功率、有功功率、無功功率的含義、數(shù)學(xué)式、單位及計(jì)算。掌握各種電路的特點(diǎn)，會(huì)畫矢量圖。、主要知識(shí)點(diǎn):純電阻（性）電路純電感（性）電路純電容（性）電路電路圖向量圖與電流的相位差）電流與電壓的關(guān)系I1U *純電阻電路中，電壓與電流同相純電感電路中，電壓超前電流90度。純電容電路中，電流超前電壓 90度。位。設(shè) uR = U Rmsin tUr i =R式中：U Rm，IRUsin t = I m sin tRmR設(shè)：uR = U Rm sin t感抗：Xl=6L=2L(Q)（Xl用來表示電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的一個(gè)物理量，）設(shè)：uR =

2、 U Rm sin t1谷抗：Xc =C（XC用來表示電容對(duì)電流阻礙作用的一個(gè)物理量）I =U RiL = Imsin( t - 2), U Lm U LmIm =ic = I m sin( t )式中:i=xlXlUl l電感線圈具有“阻交通直”的性質(zhì)。U cmIm = Xc式中：IUcUcmUcm C 1 cUcXc九c精品資料電容具有“隔直通交”的性質(zhì)。電路的功率瞬時(shí)功率：2P =3 =U RmI RmSin 0t有功功率（平均功率）：ur2 kP=U rI=I2R= R-（瓦 W）R電阻元件總是在消耗功率。瞬時(shí)功率：np=uLi =ULmILm sin（cot）sin6t2有功功率（平

3、均功率）：P=0無功功率（最大瞬時(shí)功率）：八Ul2、Ql u lI i2Xl（<tiVar）Xl（無功功率反映的是儲(chǔ)能元件與外界交換能量的規(guī)模。“無功”的含義是“交搦”瞬時(shí)功率：JIp = Uci =UcmI cmSin（ot+）Sinot 2有功功率（平均功率）：P=0無功功率（最大瞬時(shí)功率）：八Uc2 ,三、，、Q c U cl i2Xc（j<sVar）Xc視在功率與功視在功率S:電源輸出的總電流與總電壓有效值的乘積叫做電路的視在功率。功率因數(shù)cos中:有功功率與視在功率的比值。cos中 = P / S用S表示，即S=UI率因數(shù)cos 中=P/S=1cos 中=P/S=0cos

4、中=P/S=0三、例題：1.已知電阻R=10 ，其兩端電壓uR(t) =100sin(314t + 30)V ,求電流iR(t).、電路消耗的功率。解：由于電壓與電流同相位，所以iR(t)= uR(12 =10sin(314t 30 )A R電路消耗的功率P=URl=Um/m = 100X10 =500W ,2.222、已知電感 L=0.5H ,其兩端電壓 UL(t) =100sin(1000t + 30 3V ,求電流 iL(t).解：XL =®L =1000X0.5=500 Q由于純電感電路中，電流滯后電壓90。，所以：iL(t) -sin(1000t 30 -90 ) =0.2

5、sin(1000t -60 )AXl3.已知電容C=10此 其兩端電壓Uc(t) =100sin(1000t+30”，求電流i C(t).11斛：Xc6 = 1001 1C 1000X10X10由于電流超前電壓 90。，所以：100ic(t)=sin(1000t 3090 )=sin(1000t 120 )AXc四、練習(xí)題：(一)、填空題1、平均功率是指（）,平均功率又稱為（2、純電阻正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為（），電壓與電流在相位上的關(guān)系為（）。純電感正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為（），電壓與電流在相位上的關(guān)系為（）。純電容正弦交流電路中，電壓有效

6、值與電流有效值之間的關(guān)系為（），電壓與電流在相位上的關(guān)系為（）。3、在純電阻電路中，已知端電壓u =311sin（314t +30”，其中R=1000 Q,那么電流i=（）,電壓與電流的相位差=（）,電阻上消耗的功率 P=（）。4、感抗是表示（）的物理量，感抗與頻率成（）比，其值 XL=（）,單位是（），若線圈的電感為 0.6H ,把線圈接在頻率為 50HZ的交流電路中，XL=（ ）。5、容抗是表示（）的物理量，容抗與頻率成（）比，其值 Xc =（）,單位是（），100PF的電容器對(duì)頻率是 106HZ的高頻電流和50HZ的工頻電流的容抗分別是（）和（6、在純電容正弦交流電路中，有功功率P= （

7、） W,無功功率Qc=（）=（）=（）。7、在正弦交流電路中，已知流過電容元件的電流I=10A,電壓u = 20，2sin（1000t）V ,則電流i=（），容抗Xc=（），電容C=（）,無功功率 Qc=（）8、電感在交流電路中有（）和（）的作用，它是一種（）元件。（二）、選擇題1、正弦電流通過電阻元件時(shí)，下列關(guān)系式正確的是（）。A、Im=U/R B、I=U/R C、i=U/R D、I=Um/R2、已知一個(gè)電阻上的電壓u =10，2sin(314t 1)V ,測(cè)得電阻上消耗的功率為 20W,則這個(gè)電阻為()a。A、 5 B、 10 C、 403、在純電感電路中，已知電流的初相角為-60

8、76;,則電壓的初相角為()。A、30° B、60° C、90° D、120 °4、在純電感正弦交流電路中，當(dāng)電流 i = J2I sin(314t)A時(shí)，則電壓()V。A、u = 2ILsin(314t -)VB、u =、2I Lsin(314t - 萬)VC、u = ；2I Lsin(314t -)V5、在純電感正弦交流電路中，電壓有效值不變，增加電源頻率時(shí)，電路中電流()。A、增大B、減小C、不變6、下列說法正確的是()。A、無功功率是無用的功率B、無功功率是表示電感元件建立磁場(chǎng)能量的平均功率C、無功功率是表示電感元件與外電路進(jìn)行能量交換時(shí)的瞬時(shí)功

9、率的最大值。7、在純電容正弦交流電路中，增大電源頻率時(shí)，其他條件不變，電路中電流將()。A、增大B、減小C、不變8、在純電容交流電路中，當(dāng)電流 i = «2I sin(314t+)A時(shí)，電容上的電壓為()V。A、u = .2I Csin(314t -)V B、u = J2I Csin(314t)V C、u =，2I 弋 sin(314t)V n9、若電路中某元件兩端的電壓u =36sin(314t -)V ,電流i = 4sin(314t) A ,則該元件是()。A、電阻B、電感C、電容冗10、加在容抗為 100 的純電容兩端的電壓 uC =100sin®t-)V ,則通過

10、它的電流是)A。n:nA、ic=sin（ot+§）AB、ic = sin&t + 石）AC、ic - >-2sin( t -)A3D、U ， 五、Aic = . 2sin( t )A611、在正弦電路中，如選擇感性負(fù)載兩端的電壓u與通過它的電流i的參考方向關(guān)聯(lián)，則在相位上電壓比電流（）。（A）.超前 （B）.滯后 （C）.無法確定。12、在正弦電路中，如選擇容性負(fù)載兩端的電壓u與通過它的電流i的參考方向關(guān)聯(lián)，則在相位上電壓比電流（）。（A）.超前 （B）.滯后 （C）.無法確定。13、在感抗 XL=50 的純電感電路兩端，加正弦交流電壓u=20sin（100兀t+兀/3

11、） V,通過它的瞬時(shí)電流值為（）A、i = 20 sin( 100 A -兀/6) A B、i = 0.4 sin( 100 A -兀/6) AC、i = 0.4 sin( 100 Tit + 兀/3) A D、i = 0.4 sin( 100 Tit + 兀/6)A14、將220V的交流電壓加到電阻值為22 的電阻器兩端，則電阻器兩端（）A、電壓有效值為220V ,流過的電流的有效值為10A。B、電壓的最大值為 220V,流過的電流的最大值為10A。C、電壓的最大值為 220V,流過的電流的有效值為10A。D、電壓有效值為220V ,流過的電流的最大值為10A。15、在理想電感元件的交流電路

12、中，下列表達(dá)式正確的是（B.Um = I mXL C. U = I L)°D. U =IL16、在理想電容元件的交流電路中，下列表達(dá)式正確的是（）。I=U cB. Um =jXcIm C. U 二一j I C D.Im = CUm（三）、判斷題1、純電感電路中，電壓超前電流90的相位。（）2、通過電阻中的交流電流和電阻兩端所加的電壓同相，在電壓一定時(shí)，電流和電阻值的大小成反比。（）3、通過電感中的交流電流，在相位上滯后電感兩端電壓兀/2,在電壓、電感一定的情況下，頻率越高，電流越小。（）4、通過電容器的電流，在相位上超前兩極板之間所加電壓的兀/2,在電壓、電容量一定的情況下，頻率越高，電流越大。（）（四）、計(jì)算題1、純電阻正弦交流電路中，已知端電壓u =10v'2sin（314t-1-）V ,電阻R=10 Q,求電流i、電壓與電流相位差，電路消耗的功率和功率因數(shù)并畫出電流電壓的向量圖。2、純電感電路中，已知端電壓u