电工技术基础与技能（第3版）-张金华7.2 单一元件的交流电路

7单相正弦交流电路

7.2单一元件的交流电路7.1

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7.3

RL、RC与RLC串联电路

实训项目九RC串联交流电路中电压、电流的测试与 波形观察7.4电路的谐振7.5单一元件的交流电路实训项目十荧光灯电路的安装实训项目十一照明电路配电板的安装电工技术基础与技能高等教育出版社7.2

单一元件的交流电路

【学习目标】1.理解纯电阻、纯电感、纯电容单一元件电路中电压与电流之间的大小与相位关系，并学会计算.2.理解单一元件电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的基本概念，学会有功功率和无功功率的计算。

实验：当某一电阻（或电容器、电感器）两端接上正弦交流电后，你知道加在电阻（或电容器、电感器）两端的电压与通过电阻的电流大小之间是否仍然符合欧姆定律？电工技术基础与技能高等教育出版社【观察与思考】此时电压与电流大小满足什么关系?相位呢？SRuABuRi+—电工技术基础与技能高等教育出版社一、纯电阻电路

纯电阻电路是只有电阻负载的交流电路。纯电阻电路RuR

iuR＝URmsint电工技术基础与技能高等教育出版社一、纯电阻电路

1.电压与电流的数量关系

纯电阻交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。电工技术基础与技能高等教育出版社一、纯电阻电路

2.电压与电流的相位关系

纯电阻交流电路中，电流与电压同相。由于电压的初相u

＝0，则电流的初相i

＝0，因此电流的瞬时值表达式为：i＝IRmsinωt。IURuRiωt0uR,i

（b）波形图（a）矢量图电工技术基础与技能高等教育出版社一、纯电阻电路

3.纯电阻交流电路的功率PuRiωt0uR,iωt0p纯电阻交流电路功率＝uRi=URI（1-cos2t）

我们把电压瞬时值u与电流瞬时值i的乘积称为瞬时功率，用

表示。

电工技术基础与技能高等教育出版社一、纯电阻电路

3.纯电阻交流电路的功率

有功功率：也叫平均功率，是瞬时功率在一个周期内的平均值，用P表示：式中：

——纯电阻交流电路的有功功率，单位是W（瓦〔特〕）；

——电阻R两端交流电压的有效值，单位是V（伏〔特〕）；

——通过电阻R的交流电流的有效值，单位是A（安〔培〕）。电工技术基础与技能高等教育出版社【课堂练习】

【例1】将一个阻值为484Ω的白炽灯，接到V的交流电源上。试求：（1）通过白炽灯的电流为多少？写出电流的解析式；（2）白炽灯消耗的功率是多少？

电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路

纯电感电路是只有空心线圈的负载，而且线圈的电阻和分布电容均忽略不计的交流电路。纯电感电路iLuL

电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路1.电压与电流的数量关系

纯电感交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。值得注意的是，公式中XL为感抗，不是电感L，且XL＝ωL＝2fL。电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路2.电压与电流的相位关系

（b）波形图（a）矢量图

纯电感交流电路中，电流与电压的相位关系为电压超前电流

，或者说电流滞后电压。IULiuRωt0uL,i电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路3.纯电感交流电路的功率

我们把电压瞬时值uL与电流瞬时值i的乘积称为瞬时功率，用

表示。

纯电感交流电路功率iuＬωt0uL,iωt0p﹢﹢﹣﹣电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路3.纯电阻交流电路的功率

无功功率：瞬时功率的最大值ULI，表示电感与电源之间能量转换的最大值，称为无功功率，用符号QL表示:式中：

——纯电感交流电路的无功功率，单位是Var（乏）；

——电感L两端交流电压的有效值，单位是V（伏〔特〕）；

——通过电感L交流电流的有效值，单位是A（安〔培〕）。电工技术基础与技能高等教育出版社二、纯电感电路3.纯电阻交流电路的功率

纯电感电路中，电路的有功功率为P＝0；职业相关知识：

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。无功功率表示交流电路中能量转换的最大值。在工程上，具有电感性质的电动机、变压器等设备都是根据电磁能量转换进行工作的。电工技术基础与技能高等教育出版社【课堂练习】

【例2】一个10mH的电感器，接在V的交流电源上。试求：（1）通过线圈的电流为多少？写出电流的解析式；（2）电路的无功功率为多少？电工技术基础与技能高等教育出版社三、纯电容电路

纯电容电路是只有电容器的负载，而且电容器的漏电电阻和分布电感均忽略不计的交流电路。

纯电容电路iCuC

电工技术基础与技能高等教育出版社三、纯电容电路1.电压与电流的数量关系

纯电容交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。值得注意的是，公式中Xc为容抗，不是电感C，且电工技术基础与技能高等教育出版社三、纯电容电路2.电压与电流的相位关系

（b）波形图（a）矢量图

纯电容交流电路中，电流与电压的相位关系为电流超前电压，或者说电压滞后电流。IUCuCωt0uC,ii电工技术基础与技能高等教育出版社三、纯电容电路3.纯电容交流电路的功率

我们把电压瞬时值uC与电流瞬时值i的乘积称为瞬时功率，用

表示。

纯电容交流电路功率﹢﹢﹣﹣uCωt0uC,iiωt0p电工技术基础与技能高等教育出版社三、纯电容电路3.纯电容交流电路的功率

瞬时功率的最大值UCI，表示电感与电源之间能量转换的最大值，称为无功功率，用符号QC表示:式中：

——纯电容交流电路的无功功率，单位是Var（乏）；

——电容Ｃ两端交流电压的有效值，单位是V（伏〔特〕）；

——通过电容Ｃ交流电流的有效值，单位是A（安〔培〕）。纯电容电路中，电路的有功功率为P＝０。电工技术基础与技能高等教育出版社【课堂练习】

【例3】一个10uF的电容器，接V的交流电源上。试求：（1）通过电容器的电流为多少？写出电流的解析式；（2）电路的无功功率为多少？电工技术基础与技能高等教育出版社【课堂小结】比较项