电工学单一元件交流电路课件.ppt

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1、电工学课件单一元件的交流电路焦作市技师学院第一届课件大赛参赛作品教学内容电阻电路电感电路电容电路有功功率无功功率一、组织教学3、准备教具挂图视频设备2、强调教学重点难点1、师生问好，清点人数描述交流电的物理量矩形线圈在磁场中旋转导体切割磁感线产生感应电动势和感应电流。提问：A、交流电的三要素是？就可以画出波形图啦。B、什么是相位、相位差、周期、频率？C、有效值和最大值关系？二、知识回顾（1）关电视机时屏幕为何会猛的闪亮一下呢？（2）收音机里红红绿绿的管件大家想认识吗？（3）交流电流过电阻、电感、电容

2、受到的阻碍作用各有何特点呢？电压和电流相位关系如何呢？大家没听说过无功功率吧？三、导入新课设悬置疑？同学们带着以下任务边思考边看视频资料。1、电容器充放电过程中，电容器两端电压变化特征，同时电流如何变化？2、理解电容器通交隔直通高频阻低频、电感器通低频阻高频的特点。3、掌握交流电流过电阻、电感、电容时，电压电流相位关系，掌握感抗容抗的计算。4、掌握有功功率、无功功率的计算。任务驱动1、由现象看本质。训练学生归纳综合能力2、提高自学能力、分析理解能力和辩证思维能力。通过让学生观看动画、图片、自学、讨论

3、等方式激发学生学习兴趣和积极性，提高自信心和成就感，让学生逐步从疲于学习变为乐于学习。能力培养四、讲解新课一、电阻元件的交流电路（一）电压电流关系2、数量关系符合欧姆定律：1、电压和电流频率相同，相位相同。白炽灯、电炉、电热水器、电烙铁等都是纯电阻电路设图中电流为：根据欧姆定律：（二）瞬时功率电压和电流瞬时值的乘积就是瞬时功率：p≥0，总为正值，所以电阻元件消耗电能，转换为热能平均功率是一个周期内瞬时功率的平均值：又叫做有功功率用字母P表示P=UI单位：瓦特（一）电压电流关系二、电感元件的交流电路L

4、i+–u+–eL电压和电流频率相同，电压比电流相位超前90°想一想你是如何理解感抗的？看实验后它与那些因素有关？电感对交流电的阻碍作用叫感抗：XL与频率成正比、与电感量L成正比感抗的公式为：XL=2πfL=ωL单位：欧姆实物图欧姆定律回忆以前学过的自感现象，电感器接入交流电路中有何作用呢？看视频Li+–u+–eL纯电感上电压、电流、功率的波形图（1）瞬时功率p:等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。iuωtui同向,吸收电能;储存磁能;p>0ui反向,送出能量;释放磁能;p<0在一个周期内，L吸收的电能

5、等于它释放的磁场能。电感元件上只有能量交换而不耗能，为储能元件ui同向,吸收电能;储存磁能;p>0ui反向,送出能量;释放磁能;p<0请学生讲讲！为了衡量电源与元件之间能量交换的规模，引入无功功率的概念。所谓无功功率，就是吸收电能转换成磁场能的那部分功率。（3）无功功率QL：（单位为乏、Var）无功功率QL反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。1.电源电压不变，当电路的频率变化时，通过电感元件的电流发生变化吗？f变化时XL随之变化，导致电流i变化2.能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？问题与讨论

6、纯电容元件的正弦交流电路实验结果表明:在纯电容电路中，电压与电流不同相，电压滞后电流90度。纯电容电路电压电流波形图u,isinImusin0Um+90°在纯电感电路中电压和电流成正比：这是纯电容电路的欧姆定律表达式，其中比例系数称为容抗，对比电阻元件的欧姆定律表达式，可以看出相当于电阻R，表示电容对交流电的阻碍作用，单位是欧姆。容抗产生的原因：容抗是由于积聚在电容器两极板上的电荷，对在电源电压作用下做定向移动的自由电荷产生阻碍作用而形成的。这就好像已在公共汽车上的人群，对继续上车的人有阻碍作用的情

7、况相似。？想一想实验说明，容抗的大小与电容器的电容C和交流电的频率f有关。这是因为，频率一定时，电容越大，在相同电压下容纳的电荷越多，充放电电流就越大，容抗就越小。当外加电压和电容一定时，交流电频率越高充放电的速度就越快，电路中电流也就越大，容抗就越小。电容器的容抗的大小计算公式为式中，为交流电的角频率，单位是rad/s;C——电容器的电容，单位是F；f——交流电频率，单位是Hz。当电容器的电容C一定时，对低频率交流电，由于f值小，容抗就大；而对高频率交流电，由于f值很大，容抗很小。所以，电容器在电

8、路中具有：“通交流，隔直流”和“通高频，阻低频”的特性，在电工和电子技术中也具有广泛应用。隔直流高频旁路电容器课堂练习：某交流电频率50赫兹初相位30度，最大值311伏特，分别接上电阻10欧姆、2亨利电感器、100微法电容器，求各元件电流解析式、电功率。电容元件的无功功率为：式中符号针对电感电路而言。重点内容回顾：（1）电阻电感电容的电压电流相位数量关系特点．(2)感抗、容抗计算。（3）有功功率无功功率的计算。课堂小结布置作业加油！。（1）书面作业a、给出一相电流的瞬