纯电阻与纯电感电路1431

1、1纯电阻与纯电感电路纯电阻与纯电感电路2一、纯电阻电路一、纯电阻电路3交流特性（一）电压与电流的相位关系（一）电压与电流的相位关系若加在电阻两端的正弦电压初相为零，即tUumRRsin 则通过电阻的电流瞬时值应为：RtURuimRRsin结论：在纯电阻交流电路中， 电压电压与电流与电流同相同相。UI4（二）电流与电压的数量关系（二）电流与电压的数量关系RUIR2若把上式两边同除以若把上式两边同除以RUImRm结论：结论：在纯电阻电路中，电压与电流的有效值在纯电阻电路中，电压与电流的有效值符合欧姆定律符合欧姆定律。交流特性5（三）电阻元件的功率（三）电阻元件的功率1、瞬时功率瞬时功率：电阻中某一

2、时刻消耗的电功率，它等于电压u与电流i瞬时值的乘积，并用小写字母p表示。 结论：结论：电阻是一种耗能元件耗能元件。 电阻元件瞬时功率的波形图 （二）交流特性2、平均功率平均功率：一个周期内取用功率的平均值，又称有功功率有功功率。6一、填空题一、填空题1 1纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为I=I=U/RU/R，电压与电流在相位上的关系为，电压与电流在相位上的关系为同相同相。2 2在纯电阻电路中，已知端电压在纯电阻电路中，已知端电压u=311sin (314t+300 0)V)V，其中，其中R=l000，那么电流那么电

3、流i=0.311 sin (314t+300)Ai=0.311 sin (314t+300)A，电压与电流的相位差，电压与电流的相位差= =0 0，电阻，电阻上消耗的功率上消耗的功率P=48.4 48.4 W W。3 3平均功率是指平均功率是指交流电一个周期内消耗的功率的平均值交流电一个周期内消耗的功率的平均值，平均功率又称，平均功率又称有功功率有功功率。5-3纯电阻电路纯电阻电路二、选择题二、选择题1.1.正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是( B )。A. IA. Im m=U/R B=U/R BI=U/R C Ci=U/R D DI=Um/

4、R2 2已知一个电阻上的电压已知一个电阻上的电压u=10 sin (314t-sin (314t-2()V)V，测得电阻上所消耗的，测得电阻上所消耗的功率为功率为20 W，则这个电阻的阻值为，则这个电阻的阻值为( A ) )。A A5 B10 C407三、计算题89二、纯电感电路二、纯电感电路101112 一、电压与电流的相位关系电压与电流的相位关系 设L中流过的电流为 i=Im sint，则 )2sin(wtwLIUmL（二）交流特性结论：在电感交流电路中，电压电压超前电流超前电流900。13 二、二、 纯电感电路电压与电流的数量关系纯电感电路电压与电流的数量关系IXULmILmXU 有效值

5、有效值: 最大值：最大值：（二）交流性感抗感抗XL：电感L对交流电的阻碍作用。14电阻反映了元件上耗能的电特性，而感抗则是表征了电感元件对正弦电阻反映了元件上耗能的电特性，而感抗则是表征了电感元件对正弦交流电流的阻碍作用，这种阻碍作用不消耗电能，只能推迟正弦交流交流电流的阻碍作用，这种阻碍作用不消耗电能，只能推迟正弦交流电流通过电感元件的时间。电流通过电感元件的时间。感抗与哪些感抗与哪些因素有关？因素有关？直流情况直流情况下感抗为下感抗为多大？多大？直流下频率直流下频率f =0，所以，所以XL=0。L相当于短路。频率越大，电频率越大，电感感抗越大，对电流的阻碍作用也就越大。感感抗越大，对电流的

6、阻碍作用也就越大。 特点：特点：通直流、阻交流通直流、阻交流;通低频、阻高频。通低频、阻高频。理论和实验证明：理论和实验证明：XL与与频率频率成成；与；与电感量电感量L成成感抗的公式为：感抗的公式为： XL=2f L=L 单位：欧姆单位：欧姆15utUutIicossinLmLmtIUtItUiup2sinsincosLmLmL （1）瞬时功率）瞬时功率 p:等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。ip=ULIsin2 ttu i 同相同相,吸收电能吸收电能;储存磁能储存磁能;p 0u i 反相反相,送出能量送出能量;释放磁能释放磁能;p 0u i 反相反相,送出能

7、量送出能量;释放磁能释放磁能;p 0电感元件上只有能量电感元件上只有能量交换而不耗能，为交换而不耗能，为储储能元件能元件p为正弦波，频率为为正弦波，频率为ui 的的2倍；在一个周期内，倍；在一个周期内，L吸吸收的电能等于它释放的磁收的电能等于它释放的磁场能。场能。三、电感的功率三、电感的功率161. 电源电压不变，当电路的频率变化时，电源电压不变，当电路的频率变化时， 通过电感元件的电流发生变化吗？通过电感元件的电流发生变化吗？2. 能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？f 变化时变化时XL随之变化，导致电流随之变化，导致电流i 变化。变化。L2L2LLXUXIIUQ（二）交流特性17 例题例题 一个0.7 H的电感线圈，电阻可以忽略不计。 （1）先将它接在220 V、50 Hz的交流电源上，试求流过线圈的电流和电路的无功功率。 （2）若电源频率为500 Hz，其它条件不变，流过线圈的电流将如何变化？18 解解：（1）线圈的感抗 流过线圈的电流 电路的无功功率L22 3.14 50 0.7220XfLL220 1220VarQ L2201A220UIX19 （2）当f =500 Hz时 可见，频率增高，感抗增大，电流减小。L22 3.14 50