教学课件PPT电路定律的向量形式.ppt

7 4电路定律的相量形式 7 5正弦交流电路的三种基本元件 7 5正弦交流电路的三种基本元件 一 交流电路中的电阻元件 resistance 7 5正弦交流电路的三种基本元件 根据欧姆定律 设 1 瞬时分析 则 比较两个电压表达式得 7 5正弦交流电路的三种基本元件 结论 1 u ri欧姆定律的有效值形式 2 电阻上电压 电流同相 7 5正弦交流电路的三种基本元件 二 相量分析 此式中包含了幅值和相位的信息 7 5正弦交流电路的三种基本元件 欧 三 相量电路 四 相量图 7 5正弦交流电路的三种基本元件 五 瞬时功率p t 7 5正弦交流电路的三种基本元件 7 5正弦交流电路的三种基本元件 6 平均功率p w 有功功率 由于瞬时功率随时间而变化 故实用意义不大 在电工技术中 衡量元件消耗的功率是用瞬时功率在一个周期内的平均值来表示的 此即为平均功率 7 电能wr j 7 5正弦交流电路的三种基本元件 一100 电阻接入50hz 有效值为10v的电源上 问流过电阻的电流是多少 工作8小时所消耗的电能又是多少 若频率改为5000hz呢 因电阻与频率无关 所以结果不变 例 解 7 5正弦交流电路的三种基本元件 设一单匝线圈 当通过它的磁通发生变化时 线圈中要产生感应电动势 其大小为 根据物理学中的法拉第电磁感应定律 线圈中的感应电动势为 二 正弦交流电路中的电感元件 inductance 7 5正弦交流电路的三种基本元件 对于n匝线圈 其感应电动势为单匝线圈的n倍 其中 n 称为磁通链 当线圈中有电流i通过时 或 与i成正比 即 或 l为线圈的电感 或自感 它是线圈的结构参数 进而 7 5正弦交流电路的三种基本元件 二 正弦交流电路中的电感元件 inductance 7 5正弦交流电路的三种基本元件 设 1 瞬时分析 比较两个电压表达式得 由伏安关系 7 5正弦交流电路的三种基本元件 令 xl l xl为电感的电抗 简称感抗 7 5正弦交流电路的三种基本元件 感抗 xl l 是频率的函数 表示电感对电流的阻力情况 描述电感电路中电压 电流有效值之间的关系 且只对正弦量有效 关于感抗的讨论 7 5正弦交流电路的三种基本元件 2 相量分析 令 zl j l其中zl为电感的复数阻抗 7 5正弦交流电路的三种基本元件 欧 3 相量电路 4 相量图 xl lj ljxlzl 7 5正弦交流电路的三种基本元件 5 瞬时功率p t 7 5正弦交流电路的三种基本元件 储存能量 释放能量 可逆的能量转换过程 7 5正弦交流电路的三种基本元件 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 6 平均功率p w 有功功率 7 5正弦交流电路的三种基本元件 q的单位 乏 千乏 var kvar q的定义 电感瞬时功率所能达到的最大值 用以衡量电感电路中能量交换的规模 7 无功功率q 乏 var 7 5正弦交流电路的三种基本元件 吸收无功功率 8 储能wl j 电感从0到t所储存的磁场能量为 7 5正弦交流电路的三种基本元件 例 在单个电感元件的正弦交流电路中 l 100mh f 50hz 1 已知 求电压u 2 已知 求 并画出相量图 解 7 5正弦交流电路的三种基本元件 根据电磁学理论 电压变化时 电容器极板上的电荷量也将发生变化 从而在电路中会引起电流 3 5正弦交流电路的电容元件 capacitance 7 5正弦交流电路的三种基本元件 3 5正弦交流电路的电容元件 capacitance 7 5正弦交流电路的三种基本元件 设 1 瞬时分析 得 比较两个电流表达式得 由伏安关系 7 5正弦交流电路的三种基本元件 结论 1 i cu欧姆定律的有效值形式 2 电容上电流超前电压90o 令 xc 1 c xc为电容的电抗 简称容抗 7 5正弦交流电路的三种基本元件 关于容抗的讨论 容抗 xc 1 c 是频率的函数 表示电容对电流的阻力情况 描述电容电路中电压 电流有效值之间的关系 且只对正弦量有效 7 5正弦交流电路的三种基本元件 令 zc 1 j c 其中zc为电容的复数阻抗 欧 7 5正弦交流电路的三种基本元件 2 相量分析 3 相量电路 4 相量图 xc 1 c 1 j c jxczc 7 5正弦交流电路的三种基本元件 5 瞬时功率p t 7 5正弦交流电路的三种基本元件 i u 7 5正弦交流电路的三种基本元件 可逆的能量转换过程 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 6 平均功率p w 有功功率 7 5正弦交流电路的三种基本元件 q的单位 乏 千乏 var kvar q的定义 电容瞬时功率所能达到的最大值 用以衡量电容电路中能量交换的规模 7 无功功率q 乏 var 7 5正弦交流电路的三种基本元件 q 0 表示网络吸收无功功率 q 0 表示网络发出无功功率q的大小反映网络与外电路交换功率的大小 是由储能元件l c的性质决定的 发出无功功率 8 储能wc j 电容从0到t所储存的电场能量为 7 5正弦交流电路的三种基本元件 7 5正弦交流电路的三种基本元件 瞬时值 i领先于u90 电流有效值 7 5正弦交流电路的三种基本元件 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 在电阻电路中 正误判断 7 5正弦交流电路的三种基本元件 在电感电路中 正误判断 7 5正弦交流电路的三种基本元件 在电容电路中 正误判断 7 5正弦交流电路的三种基本元件 例1 确定图中的v0和a0数值 答案 a u0 5v b i0 5a 7 5正弦交流电路的三种基本元件 解 解 触电分类触电分电击和电伤两类 电击 人体相当于一个电阻 当电压施加于人体时 形成电流 人体在电流在作用下 0 02 0 05a时 组织细胞遭到破坏 控制心脏和呼吸器官的中枢神经会麻痹 造成休克或死亡 电伤 指用于电流的热效应 化学反应 机械效应以及在电流作用下 使溶化和蒸发的金属微粒等侵袭人体皮肤 使人体的局部发红 烧焦等 严重时也可致人于死命 7 5正弦交流电路的三种基本元件 高压触电和低压触电哪种更危险 高压触电和低压触电都很危险 但据资料显示发生触电事故多为低压触电事故 其原因是 1 人们与低压接触机会多 2 因低电压电压较低 在思想上不重视 3 低压触电多属于电击 俗称粘住 而高电压多属于电弧放电 因为当触电者还未完全触及带电部分之前 电弧已经形成 人自主摆脱电源的可能性较大 俗称弹回来 但这并不是说高电压不危险 我们在日常生活中 对高低压电都必须十分注意 7 5正弦交流电路的三种基本元件 怎样区分高压 低压和安全电压 从安全技术方面考虑 通常将电气设备分为高电压和低电压两种 高压 对地电压在250v以上 低压 对地电压在250v以下 安全