任务情境四交流电路中电压和电流关系的测试.ppt

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1、任务情境四交流电路中电压和电流关系的测试主讲教师：王松滁州市旅游商贸学校模块二荧光灯电路的组装与测试模块二荧光灯电路的组装与测试任务情境二.交流电路中电压和电流关系的测试任务设计用交流电压表和交流电流表分别测量纯电阻电路中电压和电流的大小、并记录波形。问题：1、通过测量，可以发现在交流电路中，纯电阻电路中电压和电流的大小有什么关系？2、在这个电路中，电压和电流的波形是什么关系？二者的相位关系如何？模块二荧光灯电路的组装与测试知识链接导入新课：在实训室中我们碰到了这样还有那样的问题，为什么呢？我们一起来看大屏幕。含有正弦交流电源的电路称为正弦交流电路。在稳定的直流电路中，电路的负载都是由电阻元

2、件组成的；而在交流电路中，除了电阻外，还有电感线圈和电容器；在分析和计算正弦交流电路时，主要是确定不同参数和不同结构的电路中电压和电流之间的关系（数值和相位关系）及功率。模块二荧光灯电路的组装与测试（一）．纯电阻电路只含有电阻元件的交流电路叫纯电阻电路，如只含有白炽灯.电炉.电烙铁等的电路。1.电压.电流的瞬时值关系电阻的电压.电流的瞬时值符合欧姆定律。2.电压.电流的有效值关系由于纯电阻电路中正弦交流电压和电流的最大值之间满足欧姆定律，因此把等式两边同时除以，便得到电压和电流的有效值之间也满足欧姆定律。模块二荧光灯电路的组装与测试3.相位关系纯电阻两端电压u与通过它的电流i同相，其波形图和

3、向量图如下图。模块二荧光灯电路的组装与测试（二）．纯电感电路1.电感对交流电的阻碍作用1).感抗的概念电感对交流电的阻碍作用叫做感抗，用符号XL表示，单位是欧姆。2）.感抗的大小感抗的大小与通过电感电流的频率和电感本身的自感系数有关。频率越高，感抗越大；电感的自感系数越大，感抗也越大。研究表明，电感的感抗XL与自感系数L及交流电的频率f满足以下关系：模块二荧光灯电路的组装与测试XL=ωL=2πfL式中，自感系数L的国际单位是亨利H，常用的单位还有毫亨mH，微亨uH等，他们之间的关系为1mH=10-3H1uH=10-6H如果电感不含有导磁介质，则该电感称为空心电感或线性电感。线性电感L在电路中

4、是一常数，与外加电压或通电电流无关。如果线圈中含有导磁介质，则电感L将不再是长数，而是与外加电压或通电电流有关，这样的电感叫做非线性电感，例如铁心电感。模块二荧光灯电路的组装与测试（三）．纯电容电路1.电容对交流电的阻碍作用1）.容抗的概念电容对交流电的阻碍作用称为容抗，用符号XC表示，单位也是欧姆。2）.容抗的大小容抗的大小取决于交流电的频率和电容器的容量。当电容器的容量一定时，频率越高，容抗越小；当交流电的频率一定时，容量越大，容抗越小。研究表明，电容器的容抗XC与它的容量C.交流电的频率f满足以下关系：模块二荧光灯电路的组装与测试3）.电容在电路中的作用在直流电路中，由于f=0，容抗为

5、无限大，因此，电容器在直流电路中相当于断路。电容元件具有“通交流.隔直流”或“通高频.阻低频”的特性。在电路中，用于“通交流.隔直流”的电容器叫做隔直电容器；用于“通高频.阻低频”“通交流.隔直流”的电容器叫做高频旁路电容器；模块二荧光灯电路的组装与测试2.电容电流与电压的关系理论分析和实验均表明，电容电流与电压的最大值之间.有效值之间也符合欧姆定律，即电容电流比电压超前90ο，他们的波形图和相量图如下图。模块二荧光灯电路的组装与测试（四）.RLC串联电路1.RLC串联电路的电压、电流关系如图所示，由电阻.电感.电容串联构成的电路叫做RLC串联电路。设电路中电流为，根据R、L、C的基本特性可

6、得各元件的两端电压。模块二荧光灯电路的组装与测试根据基尔霍夫电压定律（KVL）在任一时刻总电压其相量图如下图所示，并得到各电压之间的大小关系为模块二荧光灯电路的组装与测试2.RLC串联电路的阻抗由于可得令上式称为阻抗三角形关系式，叫做RLC串联电路的总阻抗，期中X=XL-XC叫做电抗。阻抗和电抗的单位均为欧姆。阻抗三角形如下图。称为阻抗角。模块二荧光灯电路的组装与测试3.RLC串联电路的性质根据总电压与电流的相位差为正.为负.为零三种情况，可将电路分为三种性质。1）.感性电路当X>0时，XL>XC,>0,电压u比电流i超前，电路呈感性。2）.容性电路当X<0时，XL

7、i滞后，电路呈容性。3）.电阻性电路当X=0时，XL=XC,=0,电压u与电流i同相，电路呈电阻性。此时电路中阻抗最小，电流最大，称电路处于谐振状态。模块二荧光灯电路的组装与测试4.RL串联与RC串联电路1）.RL串联电路只要将RLC串联电路中的电容C去掉，即令XC=0，UC=0，则有关RLC串联电路的公式完全适用于RL串联电路。2）.RC串联电路只要将RLC串联电路中的电感L去掉，即令XL=0，UL=0，则