电工基础劳动版第四版475—5纯电容电路

1、文化理论课教案授科课电工基础日目期课班第五章单相交流电 5 5纯电容正弦交流电路题级09 机电 (2) 班：09 制泠电工班09 机电 (2) 班9 制泠电工班课2时选教用学使学生掌握纯电容正弦交流电路的特点和有关教目计算；具的挂图教教学纯电容正弦交流电路的容抗、电流计算及电流与学容抗计算和电流与电压的相位关系重电压的相位关系难点点教学纯电阻正弦交流电路和纯电感正弦交流电路的特点回顾说明审阅签名：年月日教学过程【组织教学】1. 起立，师生互相问好2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题【导入新课】我们知道，纯电阻电路中，U RI R R ，电压与电流同相位，PI RU R ；纯电感电路中，电压

2、、电流、电阻的关系是 U LI L X L ，电压超前电流 90 ， QLI LU L 。那么，纯电容电路中的电压和电流之间的大小和相位关系以及电路中能量如何转换、功率如何计算呢？学习本课后我们就知道了。【讲授新课】第五章单相交流电路 5 5 纯电容正弦交流电路 （图 510a）一、电容对电流的阻碍作用电容对电流的阻碍作用叫容抗，用X C 表示，单位是， X C11C2 fC对于直流电，因f0，故 XC，故电容器有隔直流的作用。对于交流电，XC 的大小随f 的变化而变化。f， X C，故电容器对交流电的通过有阻力，且高频低容抗，低频高容抗。因此，电容器又叫高通元件。二、电流与电压的关系数量关系

3、： ICUCCUC 2fCU CXCjX C I C,用式子表示为 U C相位关系：电压滞后电流90为什么电压滞后电流90 ？这是因为电容器两极板间的电压为0 时，电流最大；而电容器两极板间的电压为最大值时，电流为0。（图 5 10 b 、 c）iCiC、 uC90iCI m sintaI CuCC2tb0uCU m sin(t90 )(a)(b)UC(c)图510 电容元件交流电路(a)电路电流电压波形(c)相量图(b)三、功率iIt为便于与纯电感电路的功率作比较，设sin（）Cm，则 uCU m sint 901. 瞬时功率：pCi C uCI m sintU m sin(t90 )=U

4、m I m sint cost= U C I C sin 2t可见，与纯电感电路一样，纯电容电路的瞬时也功率是按sin2t 不断变化的，有时为正，有时为0，有时为负。正最大值为I LU L ，负最大值也为I LU L 。为正时，电容吸取电源功率，为负时电容释放功率。若电感的功率为正，则电容的功率为负，故电感的功率与电容的功率能互相抵消（互相补偿）。2. 无功功率：纯电容电路瞬时功率的最大值称为电容的无功功率，用QC 表示，单位是 var 或 k var .1教学过程2QCUCICIC2XCUCXC式中负号表示电感吸收电能时，电容放出电能，电容与电感的功率性质相反。如果只求电容无功功率U C2的

5、大小，则一般用QCXC 计算。3. 平均有功功率：P0iC、uC、pCpiCuC0tTTTT4444图511 纯电容电路瞬时功率与电压电流关系【课堂练习 】1. 纯电容电路中，电流超前电压 90 ，是否意味着先有电流后有电压？答：否。纯电感电路中，电流超前电压90 ，意思是电流到达最大值时，电压还要经过90 才达到最大值。2. 在纯电容电路中，下列各式哪些是错误的？把错误的改正过来。（1） IfCU ，（ 2） iU（ IU），（ 3） ImCU m ，（ 4） QC =UI ，（5） QC U 2CXCX C解（1）IfCU 错，应为 I2fCU（2） iUU错，应为 IXCXC4.纯电容正

6、弦交流电路中，当iC2I sin(314t) A 时，电容上的电压为（）2A.uC2ICsin(314 t) VB. uC2ICsin(314 t) VC. uC2I1) Vsin(314t2C2解上述三个式子都不对，正确的是uC2I1sin(314t) VC5.若电路中某元件两端的电压为u36sin(314t180 )V ， i4sin(314t180) A ，则该元件是（）A. 电阻B.电感C. 电容解因 u36sin(314 t 180 )=36sin(314 t180)V ，故电流与电压同相，该元件是电阻，应选A6. 若电路中某元件两端的电压为u10sin(314 t45 )V ， i

7、5sin(314 t135 ) A ，则该元件是（）A.电阻B. 电感C. 电容2图 4.4.5 功率三角形教学过程解因电流超前电压90 ，故该元件是电容，应选C【例 55】 已知电路中 u2202 sin(100t)V，C 40 F，求 X C 、 I 、 i 、 QC6解11，U C220XCC 1004010 679.6 ()I CX C2.76 (A)79.6iIm s i n ( 1 0 062)2. 7 6 2 s i n ( 1 0 0A) ( )3QCI C U C 2. 7 6 2 2 0 6 0 7 ( v a r )【课堂小结】一、 课堂纪律与学习气氛总结二、 教学内容小结纯电容正弦交流电路特点：数量关系： I CU CCU C2 fU CU CXC1. 电压与电流关系，用式子表示为： I C相位关系：电流超前电