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)瞬時功率率p：瞬時電壓壓與瞬時時電流的的乘積小寫結(jié)論:

（耗能元件）,且隨時間變化。piωtuOωtpOiu瞬時功率率在一個個周期內(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)瞬瞬時功功率(2)平均功率率

L是非耗能能元件儲能p<0+p>0分析：瞬時功率

：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能儲能放能電感L是儲能元元件。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瞬時功率

：例6:把一個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I為多少？解：(1)當(dāng)f=50Hz時（2）當(dāng)當(dāng)f=5000Hz時時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)瞬瞬時功功率uiC+_(2)平平均功功率Ｐ由C是非耗能能元件瞬時功率率：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的，，哪些是是錯的？？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算小小結(jié)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時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個色環(huán)顏色依次為：綠、棕、金、金——如電阻的5個色環(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)時時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是一個復(fù)復(fù)數(shù)，不不是相量量，上面面不能加加點。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，

>0，u超前i呈感性當(dāng)XL<XC時，

<0，u滯后i呈容性當(dāng)XL=XC時，=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)系系儲能元件件上的瞬瞬時功率率耗能元件件上的瞬瞬時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,,一部分分與儲能能元件進(jìn)進(jìn)行能量量交換。。(1)瞬瞬時時功率設(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、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、、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與瞬時值值i;(2))各部部分電壓壓的有效效值與瞬瞬時值；；(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)運運算解：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,求(1)中各項。RC+_+_(1)用相量圖圖求解：