河北科技大学教案用纸

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1、河北科技大学教案用纸第7次课2学时上次课复习：电阻、电感、电容元件电压电流之间的关系本次课题（或教材章节题目）：3.4RLC串联电路3.5功率因数的提高3.6谐振教学要求：①理解电路基本定律的相量形式和阻抗，并掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法；②掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义重点：掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法难点：单相交流电路的分析计算方法教学手段及教具：多媒体或传统方法讲授内容及时间分配：3.4电阻、电感、电容元件串联的交流电路1、电路分析：（1）相量计算（2）相量

2、图2、功率：（1）瞬时功率（2）平均功率（3）无功功率（4）视在功率3.5功率因数的提高1、意义2、提高的方法课后作业3-15，3-20，3-25参考资料注：本页为每次课教案首页21第页河北科技大学教案用纸3.4电阻、电感、电容元件串联的交流电路1.电路分析(1)电压与电流的关系相量计算：如果用相量表示电压与电流的关系，则为=++=R+jXL－jXC=[R+j(XL－XC)]此即为基尔霍夫定律的相量形式。令Z==R+j(XL－XC)=

3、Z

4、/φ由（b）图可见、—、组成一个三角形，称电压三角形，电压u与电流i之间的相位差可以从电压三角形中得出，

5、φ=arctan=arctan

6、Z

7、、R和(XL－XC)也可以组成一个直角三角形，称为阻抗三角形。⑵功率①瞬时功率：p=ui=UmImsin(ωt+φ)sinωt=UIcosφ－UIcos(2ωt+φ)②平均功率：P===UIcosφ又称为有功功率，其中cosφ称为功率因数。③无功功率：Q=ULI－UCI=I2(XL－XC)=UIsinφ④视在功率：S=UI可见3.5功率因数的提高1、意义（1）电源设备的容量能充分利用（2）减小输电线路的功率损耗2、功率因数不高的根本原因就是由于电感性负载的存在。3、常用的方法就是与电感性负载并联静电电容器（设

8、置在用户或变所中）。21第页河北科技大学教案用纸⑴电路图和相量图⑵并联电容器的作用：并联电容器后，电感性负载的电流和功率因数均未发生变化，这时因为所加的电压和电路参数没有改变。但电路的总电流变小了；总电压和电路总电流之间的相位差φ变小了，即cosφ变大了。①并联电容器后，减小了电源与负载之间的能量互换。②并联电容器后，线路电流也减小了（电流相量相加），因而减小了功率损耗。③应该注意，并联电容器以后有功功率并未改变，因为电容器是不消耗电能的。Ø问题讨论²有一电感性负载，共功率P=10KW，功率因数cosφ1=0.6，接在电压U=220V的电源上，

9、电源频率f=50Hz。（1）如果将功率因数提高到cosφ=0.95，试求与负载并联的电容器的电容值和电容器并联前后的线路电流。（2）如要将功率因数从0.95再提高到1，试问并联电容器的电容值还需增加多少？21第页