参数的交流电路简单交流电路的分析

?电工与电子技术?电子教案授课班级：港口1103班授课教师：广东海洋大学信息学院梁能2.1正弦交流电的根本概念2.2正弦交流电的相量表示法2.3单一参数的交流电路2.4简单交流电路的分析2.5三相电路第2章交流电路教学内容1.电压与电流的关系电感元件的交流电路设为参考正弦量那么Lui+-+-eL2.3单一参数的交流电路⑴电压与电流频率相同，电压超前电流90。那么定义⑵最大值、有效值伏安关系uiωtOui电感线圈具有通低频电流阻高频电流的作用f=0，那么XL=0，电感线圈对直流视作短路；f↑，那么XL↑，电感线圈对高频电流的阻碍作用大。

感抗：

单位：欧姆(Ω)OfXLI当U和L一定时，XL和I同f的关系如右图所示。⑷相量关系⑸相量图⑶波形关系uiωtOui⑴瞬时功率⑵平均功率电感不是耗能元件。⒉功率关系交变量储能放能储能放能电感是储能元件。电感元件只和电源进行能量互换，并不消耗能量。+-+-u_iOpωtuiωtOuiu_iu_iu_i

衡量电感元件的交流电路中，电源与电感元件间的能量互换的规模，规定其大小等于瞬时功率的幅值，即：单位：乏〔var〕⑶无功功率

电感元件与电源间进行能量互换是它的物理特性，对电源来说，是一种负担，但对电感元件本身说，没有消耗能量。当f=5000Hz时例：把一个0.1H的电感元件接到频率为50Hz，电压有效值为10V的正弦电源上，问电流是多少？如保持电压值不变，而电源频率改变为5000Hz，这时电流将为多少？解：当f=50Hz时⒈电流与电压的关系那么电容元件的交流电路设为参考正弦量Cui+-uiωtOui⑴电压与电流频率相同，电压滞后电流90。⑵最大值、有效值伏安关系那么定义电容具有通高频电流阻低频电流的作用(隔直通交)f=0，那么XC=∞，电容对直流视作开路；f↑，那么XC↓，电容对高频电流的阻碍作用小。

容抗：

单位：欧姆(Ω)OfXCI当U和C一定时，XC和I同f的关系如右图所示。⑷相量关系⑸相量图⑶波形关系uiωtOui⑴瞬时功率⑵平均功率电容不是耗能元件。⒉功率关系交变量充电放电充电放电电容是储能元件。电容元件只和电源进行能量互换，并不消耗能量。+-+-OpωtuiωtOiuu_iu_iu_iu_i⑶无功功率单位：var(乏)则为了同电感元件电路的无功功率相比较，也设电流为参考正弦量。电容性无功功率取负值电感性无功功率取正值例：把一个25μF的电容元件接到频率为50Hz，电压有效值为10V的正弦电源上，问电流是多少？如保持电压值不变，而电源频率改为5000Hz，这时电流将为多少？解：当f=5000Hz时当f=50Hz时2.4简单交流电路的分析①直流电路中基尔霍夫定律的形式②交流电路中基尔霍夫定律的形式注意交流电路中⒈瞬时值关系设根据基尔霍夫定律则RLC+-+-+-+-设为参考相量则⒉相量关系jXL-jXCR+-+-+-+-阻抗模：阻抗角：阻抗三角形令那么相量形式的欧姆定律为阻抗：当XL>XC时，

>0，电压超前电流，电路呈感性；当XL<XC时，

<0，电压滞后电流，电路呈容性；当XL=XC时，=0，电压与电流同相，电路呈阻性。阻抗角，即为电压与电流的相位差。

角的正负和大小是由电路(负载)的参数决定。⒊有效值关系电压三角形由电压三角形可得即储能元件上的瞬时功率耗能元件上的瞬时功率在任一瞬间，电源提供的功率一局部被耗能元件消耗掉，另一局部与储能元件进行能量互换。⑴瞬时功率设为参考正弦量⒋功率关系则⑵平均功率〔有功功率〕单位:瓦〔W〕功率因数cos：用来衡量对电源的利用程度。⑶无功功率单位：乏〔var〕由电压三角形可得电阻消耗的电能由电压三角形可得电感与电容的无功功率之和与电源之间的能量互换电压三角形交流电路中电压与电流有效值的乘积。单位：伏·安〔V·A〕额定视在功率(交流电气设备的容量)：SN＝UNIN

，用来衡量交流电气设备可提供的最大有功功率。SPQ功率三角形⑷视在功率SQPR功率和阻抗都不是正弦量，不能用相量表示解：⑴求电流i及各部分电压uR，uL，uC

；⑵作相量图；⑶求功率P和Q。例：在R、L、C串联交流电路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，。⑴⑵相量图注意：⑶〔电容性〕例：以下图为测量电感线圈的参数R和L的电路。现三个电压表的读数分别为U=149V，U1=50V，U2=121V，且知R1=5Ω，f=50Hz，求线圈的参数。线圈解：设为参考相量则VV1V2RR1Liuu1uRuLu2～+-+-+-+-+-θ阻抗的串联

分压公式+-+-+-+-一般假设为n个阻抗串联，那么上列各式∑Xk中，感抗XL取正号，容抗XC取负号解：例：有两个阻抗和，它们串联接在的电源上。试用相量计算电路中的电流和各个阻抗上的电压和，并作相量图。+-+-+-分流公式一般阻抗并联+-+-或解:例：有两个阻抗和，它们并联接在的电源上。试计算电路