电工基础教案(劳动版第四版)下

1、江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： § 5-1 交流电的基本概念（1） 教学目的、要求： 1、了解交流电的基本概念。 2、了解磁路与电路的比较。 教学重点、难点： 重点： 1通过比较说明正弦交流电的特点。 2掌握电磁铁的定义。 难点：掌握磁路欧姆定律的运用。 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§ 5-1 交流电的基本概念（1）一、什么是交流电 （1）稳恒直流电 ：（2）正弦交流电 ：（3）非正弦交流电 ：二、交流电的产生一、复习回顾复习数

2、学中的正弦、余弦的表达式和数轴表示方式。二、导入新课上次课我们已经学习了关于直流电形式的相关性质和定理，从本次课开始我们将以交流电为主要研究对象。三、讲授新课§ 5-1 交流电的基本概念（1）一、什么是交流电交流电与直流电的根本区别是：直流电的方向不随时间的变化而变化，交流电的方向则随时间的变化而变化。 （1）稳恒直流电 ：电压的大小和方向都不随时间而变化 （2）正弦交流电 ：电压的大小和方向按正弦规律变化 （3）非正弦交流电 ：一系列正弦交流电叠加合成的结果 二、交流电的产生正弦交流电的产生设备 交流电可以由交流发电机提供，也可由振荡器产生。交流发电机主要是提供电能，振荡器主要是产

3、生各种交流信号。整个线圈所产生的感应电动势为e = 2Blvsint 2Blv为感应电动势的最大值，设为Em，则e = Em sint上式称为正弦交流电动势的瞬时值表达式，也称解析式。正弦交流电压、电流等表达式与此相似。四、小结本次课首先介绍了：交流电的基本定义和基本概念，接着从交流电的产生重点讲解了，交流电的表达式。相关知识用练习册练习说明五、布置作业P96 1,2江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-1 交流电的基本概念（2） 教学目的、要求： 1、了解正弦交流电的周期、频率和角频率的概念。 2、了解正弦交流电的三要素。 教学重点、难点： 重点： 掌握正弦交流电

4、的最大值、有效值和平均值的相互换算。 难点：掌握正弦交流电的相位与相位差之间的关系。 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§ 5-1 交流电的基本概念（2）三、正弦交流电的周期、频率和角频率四、正弦交流电的最大值、有效值和平均值 最大值 ；有效值 有效值 = ×最大值0.707×最大值 平均值五、正弦交流电的相位与相位差1. 相位 2. 相位差最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。 一、复习回顾复习：1、交流电的基本概念？交流电的表达公

5、式？二、导入新课本次课是上次课的延续，重点将说明构成交流电的三个基本要素和相互之间的关系。三、讲授新课§5-1 交流电的基本概念（2） 三、正弦交流电的周期、频率和角频率周期：交流电每重复变化一次所需的时间， 用符号T表示，单位是s 频率：交流电在1秒内重复变化的次数，用符号f表示，单位是Hz角频率：正弦交流电1秒内变化的电角度，用符号表示，单位是rad/s四、正弦交流电的最大值、有效值和平均值最大值 ：正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值，又称峰值、幅值。 最大值用大写字母加下标m表示，如Em、Um、 Im。 有效值 ：加在同样阻值的电阻上，在相同的时间内产生与交流电作用下相等

6、的热量的直流电的大小。 有效值用大写字母表示，如E、U、I。 正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系为： 有效值 = ×最大值0.707×最大值平均值：由于正弦量取一个周期时平均值为零，所以取半个周期的平均值为正弦量的平均值。五、正弦交流电的相位与相位差1. 相位 在式 中， 表示在任意时刻线圈平面与中性面所成的角度，这个角度称为相位角，也称相位或相角 ，它反映了交流电变化进程。其中， 为正弦量t=0时的相位，称为初相位，也称初相角或初相。2.相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差，用符号表示，即两个同频率交流电的相位差就等于它们的初相之差。正弦交流电的最大值反映了

7、正弦量的变化范围，角频率反映了正弦量的变化快慢，初相位反映了正弦量的起始状态。最大值、角频率和初相位称为正弦交流电的三要素。 五、正弦交流电的相位与相位差1. 相位 在式中，表示在任意时刻线圈平面与中性面所成的角度，这个角度称为相位角，也称相位或相角 ，它反映了交流电变化进程。其中，正弦量t=0时的相位，称为初相位，也称初相角或初相。2. 相位差 两个同频率交流电的相位之差称为相位差，用符号表示两个同频率交流电的相位差就等于它们的初相之差。以下为四种相位关系：正弦交流电的最大值反映了正弦量的变化范围，角频率反映了正弦量的变化快慢，初相位反映了正弦量的起始状态。最大值、角频率和初相位称为正弦交流

8、电的三要素。 四、小结1：正弦交流电的周期、频率和角频率的概念。2：平均值和有效值之间的换算公式。3：相位和相位差之间的关系。五、布置作业P97 3、4江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-2 正弦交流电的相量图表示法 教学目的、要求： 1、掌握正弦交流电相量图的表示方法 教学重点、难点： 重点：正弦交流电相量图的表示方法 难点：正弦交流电相量图的表示方法 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-2 正弦交流电的相量图表示法一、正弦交

9、流电的相量图的概念 应用相量图时的注意点：二、例题讲解一、复习回顾上次课我们已经学习了构成交流电的三个基本要素和相互之间的关系。二、导入新课本次课主要介绍：正弦交流电的相量图表示法三、讲授新课§5-2 正弦交流电的相量图表示法一、正弦交流电的相量图的概念了与一般的空间矢量相区别，把表示正弦交流电的这一矢量称为相量。正弦交流电的相量用 表示。但实际应用更多的是有效值相量，即将有向线段OA的长度定为正 弦量的有效值，相应符号则改为 表示正弦交流电的相量与力学中的矢量不同，它只是相位随时间变化的量，虽然加、减运算也遵循平行四边形法则，但与方向无关。 应用相量图时注意以下几点：1.同一相量图

10、中，各正弦交流电的频率应相同。2.同一相量图中，相同单位的相量应按相同比例画出。3.一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向，逆时针转动的角度为正，反之为负。有时为了方便起见，也可在几个相量中任选其一作为参考相量，并省略直角坐标轴。 4.用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运算可按平行四边形法则进行。一个正弦量的相量图、波形图、解析式是正弦量的几种不同的表示方法，它们有一一对应的关系，但在数学上并不相等。四、小结本次课主要介绍：正弦交流电的相量图表示法五、布置作业练习册相关练习江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-3 纯电阻电路 教学目的、要求： 1、掌握纯电阻电路的

11、定义 2、掌握纯电阻电路电流与电压的相位关系、数量关系及功率计算方法 教学重点、难点： 重点：纯电阻电路电流电压相位、数量及功率的计算 难点：纯电阻电路的相位关系 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-3 纯电阻电路一、纯电阻电路的概念二、电流与电压的相位关系三、电流与电压的数量关系四、功率一、复习回顾正弦交流电相量图的表示方法二、导入新课交流电路中如果只需考虑电阻的作用，这种电路称为纯电阻电路，本节课主要学习纯电阻电路的知识。三、讲授新课5.3 纯电阻电路一

12、、 电流、电压间的数量及相位关系演示实验一：如图1所示连接好电路，改变信号发生器的输出电压和频率，观察、记录电流表和电压表的读数情况，研究电流、电压间的数量关系。注意分析电流、电压关系是否受电源频率变化影响。现象：从电流表，电压表的读数看出，电压有效值与电流有效值之间成正比（与电源频率变化无关），比值等于电阻的阻值。分析：实验表明电压有效值与电流有效值服从欧姆定律，即其电压、电流最大值也同样服从欧姆定律，即演示实验二：将超低频信号发生器的频率选择在6Hz左右，当开关S闭合以后，仔细观察直流电流表、直流电压表的指针变化情况，及其之间的时间关系。现象：电流表和电压表的指针同时到达左边最大值，同时归

13、零，又同时到达右边最大值，即电流表与电压表同步摆动。分析：实验表明纯电阻电路中，电流与电压相位相同，相位差为零，即小结：纯电阻电路中，电压与电流同相，电压瞬时值与电流瞬时值之间服从欧姆定律，即注意：在交流电路中，上式是纯电阻电路所特有的公式，只有在纯电阻电路中，任一时刻的电压、电流瞬时值服从欧姆定律。图2 纯电阻电路波形图教师总结：根据我们刚才所作的演示实验结果表明，在纯电阻电路中电流、电压的瞬时值、最大值、有效值之间均服从欧姆定律，且同相。我们可以用如下图2波形图、图3旋转矢量图来形象地表述这种关系。图3 纯电阻电路旋转矢量图二、纯电阻电路的功率1、瞬时功率某一时刻的功率叫做瞬时功率，它等于

14、电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。瞬时功率用小写字母p表示图4 纯电阻电路功率曲线（式5-9）以电流为参考正弦量，则电阻R两端的电压为，将i，uR带入（式5-10）分析：瞬时功率的大小随时间作周期性变化，变化的频率是电流或电压的2倍，它表示出任一时刻电路中能量转换的快慢速度。由（式5-10）可知，电流、电压同相，功率p0，其中最大值为2UI，最小值为零。其电气关系可用图4表示。三、 平均功率瞬时功率在一个周期内的平均值称为平均功率，用大写字母P表示。（式5-11）更加欧姆定律，平均功率还可以表示为式中UR两端电压有效值，单位是伏特,符号为V；I流过电阻的电流有效值，单位是安培，符号为A；R用电器的

15、电阻值，单位是欧姆，符号为；P电阻消耗的平均功率，单位是瓦特，符号为W。四、小结1、电流与电压的相位关系2、电流与电压的数量关系3、功率五、布置作业习题册江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-4 纯电感电路 教学目的、要求： 1、掌握纯电感电路的定义 2、掌握纯电感电路电流与电压的相位关系、数量关系 及功率计算方法 教学重点、难点： 重点：纯电感电路电流与电压的相位关系、数量关系 及功率计算方法 难点：纯电感电路电流与电压的相位关系、数量关系 及功率计算方法 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置：

16、习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-4 纯电感电路一、电感对交流电的阻碍作用二、电流与电压的关系三、功率一、复习回顾纯电阻电路电流电压相位、数量及功率的计算二、导入新课纯电感电路的电流电压相位、数量及功率的计算三、讲授新课§5-4 纯电感电路1、纯电感电路电压与电流数量、相位关系演示实验一：如图1所示连接好电路，在保证电源频率一致的情况下，改变信号发生器的输出电压，观察、记录电流表和电压表的读数情况，研究电流、电压间的数量关系。改变电源频率，重复之前的步骤。注意分析电流、电压关系是否受电源频率变化影响。图1 纯电感电路演示实验图现象：分析实验现象可知，电

17、压与电流的有效值成正比，且其比值随电源频率变化，电源频率越高，电压/电流比值越大。规律及分析：电压与电流有效值之间关系如下式，式中UL电感线圈两端的电压有效值，单位是伏特，符号为V；I通过线圈的电流有效值，单位是安培，符号为A；XL电感的电抗，简称感抗，单位是欧姆，符号为。上式叫做纯电感电路的欧姆定律。感抗是新引入的物理量，它表示线圈对通过的交流电所呈现出来的阻碍作用。将（式5-12）两端同时乘以，可得这表明在纯电感电路中，电压、电流的最大值也服从欧姆定律。感抗：理论和实验证明，感抗的大小与电源频率成正比（演示实验一中可以观察到），与线圈的电感成正比。感抗的公式为式中f电压频率，单位是赫兹，符

18、号为Hz；L线圈的电感，单位是亨利，符号为H；XL线圈的感抗，单位是欧姆，符号为。提示：值得注意的是，线圈的感抗XL和电阻R的作用相似，但是它与电阻R对电流的阻碍作用有本质区别。分析（式5-14）可知，感抗在直流电路中值为零，对电流没有阻碍作用；只有在电流频率大于零，即为交流电时，感抗才对电流由阻碍作用，且频率越高，阻碍作用越大。这也反映了电感元件“通直流，阻交流；通低频，阻高频”的特性，其本质为电感元件在电流变化时所产生的自感电动势对交变电流的反抗作用。演示实验二：将低频信号发生器的频率选择在6Hz以下，当开关S闭合以后，仔细观察直流电流表、直流电压表的指针变化情况，及其之间的时间关系。现象

19、：可以看到电压表指针到达右边最大值时，电流表指针指向中间零值；当电压表指针由右边最大值返回中间零值时，电流表指针由零值到达右边最大值；当电压表指针运动到左边最大值时，电流表指针运动到中间零值分析：实验结果表明，在纯电感电路中，电压超前电流。安排学生阅读教材P128页“电压、电流间相位关系分析”部分。师生讨论，针对课堂出现的问题、难理解的知识点当堂给出解释。重点讲解分析运用“无限分割”的思维方法处理问题。图2 纯电感电路电压、电流旋转矢量图结论：在纯电感电路中，电感两端的电压uL超前电流，线圈两端的电压为根据电流、电压的解析式，作出电流和电压的波形图以及它们的旋转矢量图，分别入图3、图2所示。二

20、、纯电感电路的功率1、瞬时功率纯电感电路中的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即图3 纯电感电路电流、电压波形图分析：纯电感电路的瞬时功率p是随时间按正弦规律变化的，其频率为电源频率图4 纯电感电路功率曲线的2倍。，振幅为UI，其波形图如图4所示。2、平均功率平均功率值可通过曲线与t轴所包围的面积的和来求。分析图4可知，表示功率的绿色曲线与t轴所围组成的面积，t轴以上部分与t轴以下的部分相等，即p0与p0的部分相等，这两部分和为零。这说明纯电感电路中平均功率为零，即纯电感电路的有功功率为零。其物理意义是，纯电感电路不消耗电能。3、无功功率虽然纯电感电路不消耗能量，但是电感线圈L和电源E

21、之间在不停的进行着能量交换。分析讲解：如图3所示，在0T/4和T/23T/4这两个1/4周期中，由于电流的绝对值不断增加，因此电源克服线圈自感电动势做功，电感线圈磁场能不断增大。表现在波形图中，这两个1/4周期内，uL和i的方向相同，瞬时功率为正值，这表明电感线圈L从电源吸取了能量，并把它转变为磁场能储存在线圈中。在 T/4T/2和3T/4T这两个1/4周期中，电流的绝对值不断减小，因此线圈自感电动势克服电源做功，电感线圈磁场能不断减少。表现在波形图中，这两个1/4周期内，uL和i的方向相反，瞬时功率p为负值，这表明电感线圈L将它的磁场能还给电源，即电感线圈L释放出能量。无功功率：为反映纯电感

22、电路中能量的相互转换，把单位时间内能量转换的最大值（即瞬时功率的最大值），叫做无功功率，用符号QL表示式中UL线圈两端的电压有效值，单位是伏特，符号为V；I通过线圈的电流有效值，单位是安培，符号为A；QL感性无功功率，单位是乏，符号为var。强调部分：无功功率中“无功”的含义是“交换”而不是“消耗”，它是相对于“有功”而言的。决不可把“无功”理解为“无用”。它实质上是表明电路中能量交换的最大速率。四、小结纯电感电路的电流电压相位、数量及功率的计算五、布置作业习题册江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5.5 纯电容电路 教学目的、要求： 1、 掌握电容对交流电的阻碍作用

23、2、掌握电流与电压的关系3、掌握纯电容电路功率的计算方法 教学重点、难点： 重点：纯电容电路电流与电压的关系 难点：纯电容电路电流与电压的关系 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5.5 纯电容电路一、电容对交流电的阻碍作用二、电流与电压的关系三、功率一、复习回顾纯电感电路的特点二、导入新课纯电容电路的容抗大小与哪些因素有关呢？三、讲授新课5.5 纯电容电路一、纯电容电路电压与电流数量、相位关系演示实验一：如图1所示连接好电路，在保证电源频率一致的情况下，改变信

24、号发生器的输出电压，观察、记录电流表和电压表的读数情况，研究电流、电压间的数量关系。改变电源频率，重复之前的步骤。注意分析电流、电压关系是否受电源频率变化影响。图1 纯电容电路现象：分析实验现象可知，电压与电流的有效值成正比，且其比值随电源频率变化，电源频率越高，电压/电流比值越小。规律及分析：电压与电流有效值之间关系如下式，(式5-16)式中UC电容器两端电压的有效值，单位是伏特，符号为V；I 电路中电流有效值，单位是安培，符号为A；XC电容的电抗，简称容抗，单位是欧姆，符号为。上式叫做纯电容电路的欧姆定律。容抗是新引入的物理量，它表示电容元件对电路中的交流电所呈现出来的阻碍作用。将（式5-

25、16）两端同时乘以，可得这表明在纯电容电路中，电压、电流的最大值也服从欧姆定律。容抗：理论和实验证明，容抗的大小与电源频率成反比（演示实验一中可以观察到），与电容器的电容成反比。容抗的公式为（式5-18）式中f 电压频率，单位是赫兹，符号为Hz；C电容器的电容，单位是法拉，符号为F；XC电容器的容抗，单位是欧姆，符号为。提示： 当频率一定时，在同样大小的电压作用下，电容越大的电容器所存储的电荷量就越多，电路中的电流也就越大，电容器对电流的阻碍作用也就越小；当外加电压和电容一定时，电源频率越高，电容器充、放电的速度越快，电荷移动速率也越高，则电路中电流也就越大，电容器对电流的阻碍作用也就越小。这

26、也反映了电感元件“通直流，阻交流；通低频，阻高频”的特性，其本质为电感元件在电流变化时所产生的自感电动势对交变电流的反抗作用。特别注意，对于直流电（f=0），容抗趋于无穷大，可将电容元件视为断路。用一句话总结电容元件的特性：“通交流，阻直流；通高频，阻低频”。（注意联系电感元件特性进行对比讲解）演示实验二：将低频信号发生器的频率选择在6Hz以下，当开关S闭合以后，仔细观察直流电流表、直流电压表的指针变化情况，及其之间的时间关系。现象：可以看到电流表指针到达右边最大值时，电压表指针指向中间零值；当电流表指针由右边最大值返回中间零值时，电压表指针由零值到达右边最大值；当电流表指针运动到左边最大值时

27、，电压表指针运动到中间零值。分析：实验结果表明，在纯电容电路中，电压滞后于电流。安排学生阅读教材P134135页“电压、电流间相位关系分析”部分。师生讨论，针对课堂出现的问题、难理解的知识点当堂给出解释。（复习上一节所用到的“无限分割”的方法。）结论：在纯电容电路中，电容器间两端的电压uC滞后电流，线圈两端的电压为则电路中的电流为根据电流、电压的解析式，作出电流和电压的波形图以及它们的旋转矢量图，分别入图3、图2所示。图2 纯电容电路电流、电压旋转矢量图二、纯电容电路的功率1、瞬时功率纯电容电路中的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即分析：纯电容电路的瞬时功率p是随时间按正弦规律变化的

28、，其频率为电源频率的2倍。，振幅为UI，其波形图如图4所示。与纯电感电路相似，从图4中可以看出，纯电容电路的有功功率为零，这说明纯电容电路也不消耗电能。3、无功功率与纯电感电路相似，虽然纯电容电路不消耗能量，但是电容元件C和电源之间在不停的进行着能量交换。无功功率：把单位时间内能量转换的最大值（即瞬时功率的最大值），叫做无功功率，用符号QC表示（式5-19）式中UC电容器两端的电压有效值，单位是伏特，符号为V； I 通过电容器的电流有效值，单位是安培，符号为A；QC感性无功功率，单位是乏，符号为var。图4 纯电容电路功率曲线强调：此部分内容在前节“纯电感电路”中曾经讲过，再次强调，加深记忆。

29、无功功率中“无功”的含义是“交换”而不是“消耗”，它是相对于“有功”而言的。决不可把“无功”理解为“无用”。它实质上是表明电路中能量交换的最大速率。四、小结纯电容电路的特点五、布置作业习题册江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-6 RLC串联电路 教学目的、要求： 1、掌握RLC串联电路的电压与电流的关系2、掌握电路的电感性、电容性和电阻性3、掌握RLC电路的功率计算方法4、掌握电压三角形、阻抗三角形和功率三角形 教学重点、难点： 重点：RLC串联电路的电压与电流的关系2、掌握电路的电感性、电容性和电阻性3、掌握RLC电路的功率计算方法 难点：RLC串联电路的电压与

30、电流的关系 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-6 RLC串联电路一、 电压与电流的关系二、电路的电感性、电容性和电阻性三、功率四、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形一、复习回顾纯电容电路的特点二、导入新课由灯泡、电感线圈及电容就组成了一个RLC串联电路，今天我们学习RLC串联电路的特点三、讲授新课5-6 RLC串联电路电阻、电感和电容的串联电路，包含了三种不同的参数，是在实际工作中经常遇到的典型电路。图3 RLC串联电路分析RLC串联电路应把握的基本原则：

31、1、串联电路中电流处处相等，选择正弦电流为参考正弦量。2、电容元件两端电压uC相位滞后其电流iC 。3、电感元件两端电压uL相位超前其电流iL 。与RL、RC串联电路的讨论方法相同，设 通过RLC串联谐振电路的电流为则电阻两端电压为电容器两端的电压为电感线圈两端的电压为电路的总电压u为一、RLC串联电路电压间的关系图4 RLC串联电路旋转式量图OOUIURUCULUL（b） ULUC（c） ULUCOIURUCULUCUUOOIURUCULUC（a） ULUC作出与i、uR、uL和uC相对应的旋转式量图，如图4所示。（应用平行四边形法则求解总电压的旋转式量U。）如图，可以看出总电压与分电压之间

32、的关系为总电压与电流间的相位差为二、RLC串联电路的阻抗由（式5-41）得（式5-43）其中，X=XL-XC，叫做电抗，它是电感和电容共同作用的结果。电抗的单位是欧姆。RLC串联电路中，电抗、电阻、感抗和容抗间的关系为显然，阻抗|Z|、电阻R和电抗X组成一个直角三角形，叫做阻抗三角形，如图5所示。阻抗角为OXR|Z|图5 RLC串联电路阻抗三角形OXR|Z|（a） XLXC（b） XLXC分析（式5-45）及图5可知，阻抗角的大小决定于电路参数R、L和C，以及电源频率f，电抗X的值决定电路的性质。下面分三种情况讨论：（1） 当XLXC时，X0，即总电压u超前电流i，电路呈感性；（2） 当XLX

33、C时，X0，即总电压u滞后电流i，电路呈容性；（3） 当XL=XC时，X=0，即总电压u与电流i同相，电路呈电阻性，电路的这种状态称作谐振。三、RLC串联电路的功率RLC串联电路中，存在着有功功率P、无功功率QC和QL，它们分别为（式5-46）视在功率S、有功功率P和无功功率Q组成直角三角形功率三角形，如图6所示。（式5-47）图6 RLC串联电路功率三角形三角形OQ=QL-QCPS四、小结RLC串联电路的特点五、布置作业习题册江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首 页课题： §5-7 串联谐振电路 教学目的、要求： 1、掌握串联谐振电路的频率、品质因数计算方法及应用 教学重点、难点

34、： 重点： 串联谐振电路的谐振频率和品质因数的计算 难点：串联谐振电路的谐振频率和品质因数的计算 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-7 串联谐振电路一、RLC串联电路谐振二、串联谐振的特点三、串联谐振电路的选择性和通频带四、调谐原理一、复习回顾RLC串联电路的特点二、导入新课串联谐振电路的特点三、讲授新课5.7 串联谐振电路一、RLC串联电路谐振图2 RLC串联电路电阻、电感、电容串联电路发生谐振的条件是电路的电抗为零，即则电路的阻抗角为=0说明电压与电流

35、同向。我们把RLC串联电路中出现的阻抗角=0，电流和电压同相的情况，称作串联谐振。2、谐振频率RLC串联电路发生谐振时，必须满足条件分析上式，要满足谐振条件，一种方法是改变电路中的参数L或C，另一种方法是改变电源频率。则，对于电感、电容为定值的电路，要产生谐振，电源角频率必须满足下式谐振时的电压频率为（式5-49）谐振频率f0仅由电路参数L和C决定，与电阻R的大小无关，它反映了电路本身的固有特性，f0叫做电路的固有频率。二、串联谐振的特点1、谐振时，总阻抗最小，总电流最大。其计算公式如下：，。2、特性阻抗谐振电路，电抗为零，但感抗和容抗都不为零，此时电路的感慨或容抗都叫做谐振电路的特性阻抗，用

36、字母表示，单位是欧姆，其大小由L、C决定。3、品质因数在电子技术中，经常用谐振电路的特性阻抗与电路中的电阻的比值来说明电路的性能，这个比值叫做电路的品质因数，用字母Q来表示，其值大小由R、L、C决定。4、电感L和电容C上的电压串联谐振时，电感L和电容C上电压大小相等，即式中Q叫做串联谐振电路的品质因数，即RLC串联电路发生谐振时，电感L与电容C上的电压大小都是外加电源电压的Q倍，所以串联谐振电路又叫做电压谐振。一般情况下串联谐振电路都符合的条件。在工程实际中，要注意避免发生串联谐振引起的高电压对电路的破坏。三、串联谐振电路的选择性和通频带1、串联谐振电路的选择性电路的品质因数Q值的大小是标志谐

37、振回路质量优劣的重要指标，它对谐振曲线（电流对频率变化的曲线）有很大的影响。Q值越高，曲线越尖锐，电路的选择性越好；Q值越低，曲线越平坦，电路的选择性越差。（如教材图5-52所示）在无线电广播通信技术中，常常应用谐振电路，从许多不同频率的信号中，选出所需要的信号。2、串联谐振电路的通频带实际应用中，既要考虑到回路选择性的优劣，又要考虑到一定范围内回路允许信号通过的能力，规定在谐振曲线上，所包含的频率范围叫做电路的通频带，用字母BW表示，如图2所示。理论和实践证明，通频带BW与f0、Q的关系为式中f0电路的谐振频率，单位是赫兹，符号为Hz；Q品质因数；BW通频带，单位是赫兹，符号为Hz；上式表明

38、，回路的Q值越高，谐振曲线越尖锐，电路的通频带就越窄，选择性越好；反之，回路的Q值越小，谐振曲线越平坦，电路的通频带就越宽，选择性越差。即选择性与频带宽度是相互矛盾的两个物理量。四、调谐原理如前例，在收音机电路中常常利用串联谐振电路选择所要收听的电台信号。这个过程叫做调谐。收音机通过接收天线，接收到各种频率的电磁波，每一种频率的电磁波都要在天线回路中产生相应的感应电动势，收音机中最简单的接收调谐回路，如图1所示。当调节可变电容器的容量C时，使回路与某一信号频率（例如f1）发生谐振，那么电路中频率为f1的电流达到最大值，同时在电容器C两端频率为f1的电压也就最高。这样接收到频率为f1的信号最强，

39、其它各种频率的信号偏离了电路的固有频率，不能发生谐振，电流很小，被调谐回路抑制掉。当改变可变电容器的容量时，使电路和其它某一频率的信号（例如f2）发生谐振，该频率的电流又达到最大值，信号最强，其它频率信号被抑制，这样就实现了选择电台的目的。III.例题讲解，巩固练习略。（见教材§5-9例题）四、小结1、 串联谐振电路的特性阻抗、品质因数、固有频率、通频带等概念及其计算。2、 串联谐振条件。3、 如何让RLC电路发生谐振：（1） 改变电感L、电容C的参数，使之满足串联谐振条件；（2） 改变电源频率，使其达到电路的固有频率。五、布置作业练习册相关练习江 苏 省 技 工 院 校 教 案 首

40、 页课题： §5-8并联谐振电路 教学目的、要求： 1、掌握并联谐振的概念、特点及应用 教学重点、难点： 重点：并联谐振的概念、特点及应用 难点：并联谐振的概念、特点及应用 授课方法： 课堂讲授 多媒体 教学参考及教具（含电教设备）： 中国劳动教育出版社出版的电工基础 作业布置： 习题册 授课执行情况分析：良好板书设计或授课提纲：§5-8并联谐振电路一、RLC并联谐振电路谐振时的特点：二、电感线圈与电容并联的谐振电路三、用途一、复习回顾二、导入新课三、讲授新课5.8 并联谐振电路一、RLC并联谐振电路RLC并联电路发生谐振的条件是，则，可做出并联谐振电路电流、电压旋转矢量图如图1(b)。根据谐振条件，可求出谐振角频率为谐振频率为RLC并联谐振电路的性质有些与串联谐振电路相似，有些与串联谐振相反。其特性如下：（1） 当电压一定时并联谐振电路的总电流最小，这与串联谐振电路相反。电感支路的电流与电容支