交流电路欧姆定律.ppt

分别接入导线 电阻 电容 电感 白炽灯泡的亮度有什么变化 思考 在A B两端之间接入220V 50Hz的正弦交流电 将220V 40W的灯泡接入电路 然后在CD两端之间分别接入导线 电阻 1k 电感线圈 1H 电容 2uF 400V 闭合开关S 观察灯泡的亮度变化 第一节电阻 电感 电容对交流电的阻碍作用 电工技术基础与技能 高等教育出版社 规律 欧姆定律 注 电路的阻抗 电抗X的值决定着电路的性质 1 当Xl Xc 即X 0时 总电压超前总电流 电路呈电感性 2 当Xl Xc 即X 0时 总电压滞后总电流 电路呈电容性 3 当Xl Xc 即X 0时 总电压与总电流同相 电路呈电阻性 注 功率因数 当视在功率一定时 功率因数越大 用电设备的有功功率也越大 电源输出功率的利用率就越高 功率因数的大小由电路参数 R L 和电源频率决定 为了反映功率的利用率 我们把有功功率与视在功率的比值称为功率因数 用 表示 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一 计算感抗 感抗的大小XL与电源频率成正比 与线圈的电感成正比 用公式表示为 XL L 2 fL式中 XL 线圈的感抗 单位是 欧 姆 f 电源的频率 单位是Hz 赫 兹 电源的角频率 单位是rad s 弧度 秒 L 线圈的电感 单位是H 亨 利 我们把电感线圈对交流电的阻碍作用称为电感感抗 简称感抗 用符号XL表示 单位是欧姆 电工技术基础与技能 高等教育出版社 一 电感的感抗 例1 已知一个自感系数为10mH的电感线圈 接在频率为50Hz的交流电中 其感抗为多少 接在频率为1MHz的交流电中 其感抗又为多少 接在直流电路中的感抗呢 职业相关知识 电感线圈在交流电路中有 通直流阻交流 通低频阻高频 的特性 容抗的大小XC与电源频率成反比 与电容器的电容量成反比 用公式表示为 式中 XC 电容的容抗 单位是 欧 姆 f 电源的频率 单位是Hz 赫 兹 电源的角频率 单位是rad s 弧度 秒 C 电容器的电容量 单位是F 法 拉 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二 电容的容抗 我们把电容对交流电的阻碍作用称为电容容抗 简称容抗 用符号XC表示 单位是欧姆 电工技术基础与技能 高等教育出版社 二 计算的容抗 例2 已知一个10uF的电容器接在220V 50Hz的交流电中 其容抗为多大 接在频率为100KHz的交流电中 其容抗又为多少 接在直流电路中的容抗呢 职业相关知识 电容器在交流电路中有 隔直流通交流 阻低频通高频 的特性 电工技术基础与技能 高等教育出版社 三认识交流电的消耗 电阻 电感和电容是组成电路的三大基本元件 电阻是一种耗能元件 当交流电通过电阻时 电阻对交流电的阻碍作用表现为 电能转换为热能消耗掉了 但电感和电容与电阻不一样 当交流电通过电感时 电感线圈能够把电能转换为磁场能储存起来 电感对交流电的阻碍作用表现为 电感与电源之间不断地进行着磁场能与电能之间的转换 当交流电通过电容时 电容能够把电能转换为电场能储存起来 电容对交流电的阻碍作用表现为 电容与电源之间不断地进行着电场能与电能之间的转换 它们并没有真正消耗电能 因此 我们把电感和电容叫做储能元件 对应于三个功率 有功功率 无功功率 视在功率 二 认识有功与无功 视功 必须说明 无功功率不是无用功率 无功 的含义是 交换 而不是 消耗 是相对于有功而言的 视在功率 表示电源提供的总功率 包括有功功率和无功功率 即交流电源的容量 通常指变压器和发电机的容量 视在功率用S表示 单位为VA 伏安 常用单位还有kVA和MVA 有用功率 指消耗掉的功率 一般负载标明的功率 用 表示 单位 瓦 无功功率 指电容或电感元件上的功率 用符号QL表示 单位是Var 乏 课堂练习 例1 将电感为255mH 电阻为60的线圈接到V的交流电源上 求 1 线圈的阻抗 2 电路中的电流有效值和瞬时值表达式 3 电路中的有功功率P 无功功率Q和视在功率S 4 端电压与电流之间的相位差 课堂练习 例2 把一个阻值为30 的电阻和电容为80uF的电容器串联后接到交流电源上 电源电压V 求 1 电容的容抗 2 电路中的电流有效值 3 电路中的有功功率P 无功功率Q和视在功率S 4 端电压与电流之间的相位差 例3 已知某RLC串联电路中 电阻为30 电感为127mH 电容为40 F 电路两端交流电压u 311sin314tV 求 1 电路的阻抗值 2 电流的有效值 3 各元件两端电压的有效值 4 电路的有功功率 无功功率和视在功率 5 判断电路的性质 课堂练习 二 提高功率因数的意义和方法 1 提高功率因数的意义 交流电路中 有功功率的大小不仅与电路中的电压 电流大小有关 还与电路的功率因数有关 负载的功率因数介于0与1之间 提高供电设备的能量利用率 减小输电线路上的能量损失 二 提高功率因数的意义和方法 提高用电设备自身的功率因数 合理选择和使用用电设备 避免大马拉小车现象 如异步电动机和变压器 当实际负荷比额定容量小得多时 其功率因数非常低 2 提高功率因数