电工基础 任务驱动模式 教学课件 作者 章振周 课题11 .ppt

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1、章振周编电工基础学习目标1.掌握电阻、电容和电感等单一参数交流电路的性质和特点。2.掌握三种交流电路各特征量的数学表达式，并学会简单的分析和计算。3.理解交流电路中瞬时功率、有功功率、无功功率的概念。4.进一步提高使用示波器分析交流电的技能。5.提高分析、归纳的能力。学习重点电阻、电容和电感等单一参数电路的性质、特点和作用，各电路中电压与电流之间的关系，电路中的有功功率、无功功率。学习难点各电路中电压与电流之间的相位关系，有功功率和无功功率的关系。课题十一单一参数交流电路分析1.纯电阻正弦交流电路交流电路中如果只有线性电阻，这种电路就叫做纯电阻电路。如白炽灯、电炉、电烙铁等属于电

2、阻性负载，它们与交流电源连接组成纯电阻电路，如图11⁃1所示。课题十一单一参数交流电路分析（1）电流与电压的相位关系在纯电阻交流电路中，电流与电压相位相同，即它们的频率和初相都相同。解析表达式为波形图和相量图见图11⁃3课题十一单一参数交流电路分析（2）电流与电压的数量纯电阻电路的欧姆定律：在纯电阻交流电路中，电流与电压成正比，即它们的有效值、最大值和瞬时值都服从欧姆定律。表示为课题十一单一参数交流电路分析（3）纯电阻电路的功率瞬时功率：电阻在每一瞬时所吸收的功率称为瞬时功率，用小写字母p表示，其值等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即课题十一单一参数交流电路分析瞬时功率的表达式：

3、假设纯电阻电路的电压为uR=URmsinωt，电流为i=Imsinωt，其瞬时功率为有功功率：电阻在交流电的一个周期内所消耗功率的平均值叫有功功率，也叫平均功率。用大写字母P表示，其表达式为课题十一单一参数交流电路分析2．纯电感正弦交流电路在交流电路中，如果只用电感线圈做负载，线圈的电阻和分布电容均可忽略不计，这样的电路叫做纯电感电路，如图11⁃5所示。课题十一单一参数交流电路分析（1）电流与电压的相位关系在纯电感交流电路中，电压超前电流π/2，即电流滞后电压π/2，而它们的频率相同。解析表达式：假设纯电感电路的电流初相为0，则电流和电压为课题十一单一参数交流电路分析波形图和向量

4、图，如图11⁃8所示。课题十一单一参数交流电路分析（2）电流与电压的数量关系纯电感电路的欧姆定律：在纯电感交流电路中，电压和电流的有效值或最大值成正比，即它们的有效值和最大值服从欧姆定律。表示为课题十一单一参数交流电路分析感抗：感抗的大小和电源的频率成正比，和线圈的电感成正比，即（3）纯电感电路的功率瞬时功率：纯电感电路中的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即课题十一单一参数交流电路分析瞬时功率的表达式：假设纯电感电路的电流为i=Imsinωt，则电压为uL=ULmsin(ωt+π/2)，其瞬时功率表达式为无功功率：把电感瞬时功率的最大值，叫做电感元件的无功功率，用符号Q

5、L表示，其数学表达式为课题十一单一参数交流电路分析3．纯电容正弦交流电路在交流电路中，如果只用电容器做负载，电容器的绝缘电阻很大，介质损耗和分布电感均可忽略不计，这样的电路叫做纯电容电路，如图11⁃11所示。课题十一单一参数交流电路分析（1）电流与电压的相位关系在纯电容交流电路中，电流超前电压π/2，即电压滞后电流π/2，而它们的频率相同。解析表达式：假设纯电容电路的电压初相为0，则电压和电流为课题十一单一参数交流电路分析课题十一单一参数交流电路分析（2）电流与电压的数量关系纯电容电路的欧姆定律：在纯电容电路中，电压和电流的有效值或最大值成正比，即它们的有效值和最大值服从欧姆定律

6、。表示为课题十一单一参数交流电路分析容抗：容抗的大小和电源频率成反比，和电容器的电容量成反比，即（3）纯电容电路的功率瞬时功率：纯电容电路中的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即课题十一单一参数交流电路分析无功功率：把电容的瞬时功率的最大值，叫做电容元件的无功功率，用符号QC表示，其表达式为课题十一单一参数交流电路分析4．三种单一参数交流电路的比较（见表11⁃1）