单相交流电路

单相交流电路第1页，共23页，2023年，2月20日，星期三纯电阻电路R-L-C串联电路纯电感电路或纯电容电路电动机空载满载

日光灯

（R-L-C串联电路）常用电路的功率因数第2页，共23页，2023年，2月20日，星期三并电容后电路的分析并联电容后总电路功率因数提高！第3页，共23页，2023年，2月20日，星期三并联电容值的计算uiRLC设原电路的功率因数为cosL，要求补偿到cos需并联多大电容？（设U、P

为已知）第4页，共23页，2023年，2月20日，星期三分析依据：补偿前后P、U不变。由相量图可知：第5页，共23页，2023年，2月20日，星期三iuRLC第6页，共23页，2023年，2月20日，星期三由公式解:1）

有一感性负载P=10KW，=0.6接在U=220V、f=50HZ的电源上，1）若将功率因数提高到0.95，求需并联的电容值及并联电容前后的线路电流。2）若将功率因数从0.95再提高到1，并联的电容值还需增加多少？6,.0cos1=j;

,得[例2.3.2]第7页，共23页，2023年，2月20日，星期三并联电容前的线路电流为并联电容后的线路电流为2）第8页，共23页，2023年，2月20日，星期三1、正弦交流电的三要素是（）（）（），（）值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电（）相同的直流电的数值。

2、实际电气设备大多为（）性设备，功率因数往往（）。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在（）。3、电阻元件正弦电路的复阻抗是（）；电感元件正弦电路的复阻抗是(

)；电容元件正弦电路的复阻抗是()；多参数串联电路的复阻抗是()。幅值角频率初相位有效热效应感较低感性线路（或设备）两端并联适当电容

R－jXCjXLR+j(XL-XC)第9页，共23页，2023年，2月20日，星期三4、串联各元件上()相同，因此画串联电路相量图时，通常选择()作为参考相量；并联各元件上()相同，所以画并联电路相量图时，一般选择()作为参考相量。5、能量转换过程不可逆的电路功率常称为()功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做()功率；这两部分功率的总和称为()功率。6、电网的功率因数越高，电源的利用率就越()，无功功率就越()。7、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈（）性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈（）性。

电流

电流

电压

电压

有功

无功视在越充分小感容第10页，共23页，2023年，2月20日，星期三8、当RLC串联电路发生谐振时，电路中（）最小且等于（）；电路中电压一定时（）最大，且与电路总电压（）。9、已知正弦交流电压，则它的最大值是（）V，有效值是（）V，频率为（）Hz，周期是（）s，角频率是（）rad/s，相位为（），初相是（）度，合（）弧度。

阻抗电阻R电流

同相

380500.02

314

314t-60°

60π/3第11页，共23页，2023年，2月20日，星期三10、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。（）11、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。（）12、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。（）13、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。（）14、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。（）15、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。（）错错错错错错第12页，共23页，2023年，2月20日，星期三16、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（）A、V；B、V；C、V。17、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（）A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10V。5、已知A，

A,则（）A、i1超前i260°；B、i1滞后i260°；C、相位差无法判断。BAC第13页，共23页，2023年，2月20日，星期三18、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（）A、减少了用电设备中无用的无功功率；

B、可以节省电能；C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。D第14页，共23页，2023年，2月20日，星期三19、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（）A、增大；B、减小；C、不变。20、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（）A、28V；B、20V；C、2V。AB第15页，共23页，2023年，2月20日，星期三21、RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（）A、电阻性；B、电感性；C、电容性。22、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（）A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。23、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（）。A、有功功率；B、无功功率；C、视在功率；D、瞬时功率。BAA第16页，共23页，2023年，2月20日，星期三二、问答1、有“110V、100W”和“110V、40W”两盏白炽灯，能否将它们串联后接在220伏的工频交流电源上使用？为什么？答：不能。因为把它们串联后接在220V的交流电源上时，由于瓦数大的灯丝电阻小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。2、试述提高功率因数的意义和方法？答：提高功率因数的意义是：一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种：自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容（欠补偿）。第17页，共23页，2023年，2月20日，星期三3、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什么？答：耐压值为450V的电容器，接于交流380V的电源上使用时，其最大值等于537V，即超过了电容器的耐压值，因此会被击穿而损坏，所以不能接在380V的电源上使用。第18页，共23页，2023年，2月20日，星期三三、计算分析题：

1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？

（1）3sin314t；（2）8sin(5t＋17°)解：（1）周期T=0.02s，f=50Hz，初相φ=0；（2）周期T=1.256s，f=0.796Hz，初相φ=17°。二者不同频率，相位差无法比较。

第19页，共23页，2023年，2月20日，星期三2、某电阻元件的参数为8Ω，接在V的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？解：I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路ui同相，所以：纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。电流表测量的是有效值27.5A，电路消耗的功率P=UI=220×27.5=6050W；第20页，共23页，2023年，2月20日，星期三3、某线圈的电感为0.1亨，电阻可忽略不计。接在

V的交流电源上。试求电路中的无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL=2×314×0.1=62.8ΩQ′=2202/62.8=770.7Var；ωL=314×0.1=31.4Ω解：Q=2202/31.4=1541Var；I=U/2ωL=220/62.8≈3.5Ai=4.95sin(628t-90°)A

第21页，共23页，2023年，2月20日，星期三4、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈的电流为5A，功率表读数为400