電工技術(shù) 單相正弦交流電路ppt課件.ppt

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1、第六講第2章單相正弦交流電路2.2正弦量的相量表示法2.3單一參數(shù)的交流電路2.4RLC串聯(lián)電路2.5阻抗的串、并聯(lián)電路2.6交流電路中的功率2.7功率因數(shù)2.1正弦交流電路的基本概念2.8電路的諧振本章教學(xué)要求第2章單相正弦交流電路1.熟練掌握正弦電路的基本概念及向量表示法；2.熟練掌握單一參數(shù)正弦電路的分析方法；3.理解復(fù)數(shù)阻抗的概念，掌握阻抗的串并聯(lián)；4.掌握RLC電路的向量分析法；5.掌握諧振電路的分析及特點(diǎn)；6.學(xué)會(huì)計(jì)算正弦電路的功率，掌握提高功率因數(shù)的方法。本次課教學(xué)要求1、熟練掌握單一參數(shù)正弦電路的分析方法；2、掌握RLC電路的相量分析法。重點(diǎn)正弦

2、電路的相量分析法。難點(diǎn)容抗和感抗及其復(fù)數(shù)形式。一、電阻電路1.電壓與電流的關(guān)系2.3單一參數(shù)的正弦交流電路設(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Ru+_相量式：2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫結(jié)論:（耗能元件）,且隨時(shí)間變化。piωtuOωtpOiu瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值大寫(2)平均功率(有功功率)P單位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意：通常銘牌數(shù)據(jù)或測(cè)量的功率均指有功功率。2.3單一參數(shù)的正弦交流電路二、電感電路1.電壓與電流的關(guān)系基本關(guān)系式：①頻率相同②U=I?L③電壓超前電流90?

3、相位差設(shè)：+-eL+-LuωtuiiO或則:感抗(Ω)?電感L具有通直阻交的作用—可構(gòu)成“扼流圈”。直流：f=0,XL=0，電感L視為短路定義：有效值:交流：fXL感抗XL是頻率的函數(shù)相量表達(dá)式電感電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相量圖超前根據(jù)：則：O2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率(2)平均功率L是非耗能元件儲(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)能元件。iuopo結(jié)論：純電感不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐)?？赡娴哪芰哭D(zhuǎn)換過程用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。用瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值表征，即單位：v

4、ar(3)無(wú)功功率Q(3)無(wú)功功率Q例1: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)f=5000Hz時(shí)所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性2.3單一參數(shù)的正弦交流電路三、電容電路1.電壓與電流的關(guān)系電流與電壓的變化率成正比?；娟P(guān)系式：①頻率相同②I=U?C③電流超前電壓90?相位差則：uiC+_設(shè)：iuiu或則:容抗（Ω）定義：有效值所以電容C具有隔直通交的作用XC直流：XC，電容C視為開路交流：f容抗XC是頻率的函數(shù)可得相量式則：電容電路中復(fù)數(shù)形式的

5、歐姆定律相量圖超前O由：2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率uiC+_(2)平均功率Ｐ由C是非耗能元件瞬時(shí)功率：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C是儲(chǔ)能元件。結(jié)論：純電容不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐)。uiou,i同理，無(wú)功功率等于瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值。(3)無(wú)功功率Q單位：var為了同電感電路的無(wú)功功率相比較，這里也設(shè)則：指出下列各式中哪些是對(duì)的，哪些是錯(cuò)的？在電阻電路中：在電感電路中：在電容電路中：【練習(xí)】單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相

6、量圖相量式功　率有功功率無(wú)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°2.4RLC串聯(lián)的交流電路1、電流、電壓的關(guān)系討論交流電路、與參數(shù)R、L、C、?間的關(guān)系如何？U=IR+I?L+I1/?C?直流電路兩電阻串聯(lián)時(shí)設(shè)：RLC串聯(lián)交流電路中RLC+_+_+_+_設(shè)：則(1)瞬時(shí)值表達(dá)式根據(jù)KVL可得：為同頻率正弦量1.電流、電壓的關(guān)系3.7RLC串聯(lián)的交流電路RLC+_+_+_+_(2)相量法設(shè)（參考相量）則總電壓與總電流的相量關(guān)系式RjXL-jXC+_+_+_+_相量式2、阻抗表達(dá)式令則Z的模表示u、i的大

7、小關(guān)系，輻角（阻抗角）為u、i的相位差。Z是一個(gè)復(fù)數(shù)，不是相量，上面不能加點(diǎn)。阻抗復(fù)數(shù)形式的歐姆定律注意根據(jù)電路參數(shù)與電路性質(zhì)的關(guān)系：阻抗模：阻抗角：當(dāng)XL>XC時(shí)，?>0，u超前i呈感性當(dāng)XL0感性)XL>XC參考相量由電壓三角形可得:電壓三角形(?<0容性)XL

8、部分電壓的有效值與瞬時(shí)值