电工技术 单相正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、第六讲第2章单相正弦交流电路2.2正弦量的相量表示法2.3单一参数的交流电路2.4RLC串联电路2.5阻抗的串、并联电路2.6交流电路中的功率2.7功率因数2.1正弦交流电路的基本概念2.8电路的谐振本章教学要求第2章单相正弦交流电路1.熟练掌握正弦电路的基本概念及向量表示法；2.熟练掌握单一参数正弦电路的分析方法；3.理解复数阻抗的概念，掌握阻抗的串并联；4.掌握RLC电路的向量分析法；5.掌握谐振电路的分析及特点；6.学会计算正弦电路的功率，掌握提高功率因数的方法。本次课教学要求1、熟练掌握单一参数正弦电路的分析方法；2、掌握RLC电路的相量分析法。重点正弦

2、电路的相量分析法。难点容抗和感抗及其复数形式。一、电阻电路1.电压与电流的关系2.3单一参数的正弦交流电路设②大小关系：③相位关系：u、i相位相同根据欧姆定律:①频率相同相位差：相量图Ru+_相量式：2.功率关系(1)瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积小写结论:（耗能元件）,且随时间变化。piωtuOωtpOiu瞬时功率在一个周期内的平均值大写(2)平均功率(有功功率)P单位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。2.3单一参数的正弦交流电路二、电感电路1.电压与电流的关系基本关系式：①频率相同②U=IL③电压超前电流90

3、相位差设：+-eL+-LuωtuiiO或则:感抗(Ω)电感L具有通直阻交的作用—可构成“扼流圈”。直流：f=0,XL=0，电感L视为短路定义：有效值:交流：fXL感抗XL是频率的函数相量表达式电感电路复数形式的欧姆定律相量图超前根据：则：O2.功率关系(1)瞬时功率(2)平均功率L是非耗能元件储能p<0+p>0分析：瞬时功率：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能储能放能电感L是储能元件。iuopo结论：纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。可逆的能量转换过程用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征，即单位：v

4、ar(3)无功功率Q(3)无功功率Q例1:把一个0.1H的电感接到f=50Hz,U=10V的正弦电源上，求I，如保持U不变，而电源f=5000Hz,这时I为多少？解：(1)当f=50Hz时（2）当f=5000Hz时所以电感元件具有通低频阻高频的特性2.3单一参数的正弦交流电路三、电容电路1.电压与电流的关系电流与电压的变化率成正比。基本关系式：①频率相同②I=UC③电流超前电压90相位差则：uiC+_设：iuiu或则:容抗（Ω）定义：有效值所以电容C具有隔直通交的作用XC直流：XC，电容C视为开路交流：f容抗XC是频率的函数可得相量式则：电容电路中复数形式的

5、欧姆定律相量图超前O由：2.功率关系(1)瞬时功率uiC+_(2)平均功率Ｐ由C是非耗能元件瞬时功率：ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充电p<0放电+p>0充电p<0放电po所以电容C是储能元件。结论：纯电容不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。uiou,i同理，无功功率等于瞬时功率达到的最大值。(3)无功功率Q单位：var为了同电感电路的无功功率相比较，这里也设则：指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？在电阻电路中：在电感电路中：在电容电路中：【练习】单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图(参考方向)阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相

6、量图相量式功　率有功功率无功功率Riu设则u、i同相0LC设则则u领先i90°00基本关系+-iu+-iu+-设u落后i90°2.4RLC串联的交流电路1、电流、电压的关系讨论交流电路、与参数R、L、C、间的关系如何？U=IR+IL+I1/C?直流电路两电阻串联时设：RLC串联交流电路中RLC+_+_+_+_设：则(1)瞬时值表达式根据KVL可得：为同频率正弦量1.电流、电压的关系3.7RLC串联的交流电路RLC+_+_+_+_(2)相量法设（参考相量）则总电压与总电流的相量关系式RjXL-jXC+_+_+_+_相量式2、阻抗表达式令则Z的模表示u、i的大

7、小关系，辐角（阻抗角）为u、i的相位差。Z是一个复数，不是相量，上面不能加点。阻抗复数形式的欧姆定律注意根据电路参数与电路性质的关系：阻抗模：阻抗角：当XL>XC时，>0，u超前i呈感性当XL0感性)XL>XC参考相量由电压三角形可得:电压三角形(<0容性)XL

8、部分电压的有效值与瞬时值