全国中等职业技术学校电子类专业通用教材_电工基础_模块六_课题六

1、模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 1掌握电阻、电感、电容串联电路中电压与电流的相位和数量关系。电阻、电感、电容串联的正弦交流电路电阻、电感、电容串联的正弦交流电路 课题六课题六 2掌握电阻、电感、电容串联电路中功率的关系。3掌握串联谐振的条件、特点和在实际中的应用。教学目标教学目标 模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路RLC串联交流电路 接通交流电源后，用交流电压表分别测量串联电路两端电压U、电阻两端电压UR、电感两端电压UL、电容两端的电压UC，发现UURULUC。这是为什么呢？仿真验证模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路一、电流与电压的关系一、电流与电压的关系1 1相位关系相位关

2、系RLC串联电路的相量图 RLC串联电路相量图模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路2CL2R)(UUUU总电压的数值为：将URIR，ULIXL，UCIXC代入上式可得IZXXRIU2CL2)(，称为交流电路的欧姆定律交流电路的欧姆定律。Z起阻碍电流通过的作用。Z称为阻抗，它的单位是欧姆。 2 2数量关系数量关系2CL2)(XXRZ式中，当电压一定时，Z越大，电流越小， 模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 由P、Q、S组成的三角形称为功率三角形功率三角形；由Z、R、X构成的三角形，称为阻抗三角形阻抗三角形。显然，功率三角形、阻抗三角形和电压三角形都是相似三角形。总电压与电流的相位差角j ：

3、RXXUUUCLRCLarctanarctanj提示模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 在RLC串联交流电路中，已知R30，XL40，XC80，电源电压U220V，试求电路中的电流有效值，并作出相量图。解题过程 例例6565 当XC0（或UC0）时，上述公式即变为计算RL串联电路的公式。当XL0时，上述公式就变为计算RC串联电路的公式。 模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路解题过程 例例6666电源上(如下图)。已知电阻上的电压UR为5V，问电感线圈两端的电压UL为多少？电源电压超前电流的相角j是多少？2一个电阻和电感线圈串联接在U5V的交流模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 在电子

4、技术中常用电阻和电容串联组成的RC移相电路。 图示电路的输出电压超前输入电压j角。如果采用两级RC移相电路，还可实现180的移相。想一想RC移相电路模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路二、功率二、功率1 1视在功率视在功率 视在功率视在功率电压与电流有效值的乘积，即：SUI为区别有功功率和无功功率，视在功率的单位一般用伏安（VA）。 视在功率表示电源的容量大小，但不代表电路中消耗的功率。负载消耗的功率要视实际运行中负载的性质和大小而定。模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路3 3无功功率无功功率QQLQC（ULUC）IUIsinj 视在功率S、有功功率P、无功功率Q之间的关系由功率三角形可以

5、得到：22QPSPScosjUIcosjQSsinjUIsinj4 4功率因数功率因数视在功率有功功率SPjcos2 2有功功率有功功率 RLC串联电路中的有功功率就是电阻上所消耗的功率，即：PURIUIcos j模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 在具有电感和电容的电路中，若电流和电压达到同相位，电路就会产生谐振现象。处于谐振状态的电路称为谐谐振电路振电路。谐振电路分为串联谐振和并联谐振两种。 三、串联谐振三、串联谐振1 1串联谐振的定义串联谐振的定义 在RLC串联交流电路中，当XLXC时，电流与电压同相位，这种现象称为串联谐振串联谐振。谐振时的频率为 。LCf210提示模块六模块六 正

6、弦交流电路正弦交流电路RXXRZ2CL2)(（1）电路的阻抗最小，且呈阻性。RUZUI（2）电流最大，且与电压同相位。谐振电流为：QUURXXRUXIUULLL0CL（3）电感两端的电压UL与电容两端电压UC大小相等，方向相反，且数值是总电压的Q倍。2 2串联谐振的特点串联谐振的特点模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 由于串联谐振会在电感、电容上产生高电压，所以串联谐振又称为电压谐振电压谐振。小知识电容器的谐振曲线学与用收音机选频电路 串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合，当电源内阻较大时，电路的品质因数变小，选频特性变差，这时就要采用并联谐振了。 模块六模块六 正弦交流电路正弦交流电路 收音机的输入调谐电