纯电感电路PPT.ppt

1、a,1,纯 电 感 电 路,执教人：王叶飞,欢迎各位老师指导,a,2,复习回顾纯电阻电路的知识,、电压、电流数量关系：,2、电压、电流相位关系：,4、平均功率（有功功率）：,3、瞬时功率：,a,3,前言：纯电感电路的概念,常见的电感有以下几种。,a,4,纯电感线圈：可以忽略线圈电阻和分布电容的空心线圈。,纯电感电路:由纯电感线圈和正弦交流电连接成的电路。如下图：,图1 纯电感电路演示实验图,a,5,一、纯电感电路电压、电流数量关系,a,6,纯电感电路电压、电流数量关系视频,a,7,纯电感电路电压与电流的数量关系,有效值:,最大值：,a,8,虽然式中感抗和电阻类似，等于元件上电压与电流的比值，但

2、它与电阻有所不同，电阻反映了元件上耗能的电特性，而感抗则是表征了电感元件对正弦交流电流的阻碍作用，这种阻碍作用不消耗电能，只能推迟正弦交流电流通过电感元件的时间。,感抗与哪些因素有关？,直流情况下感抗为多大？,直流下频率f =0，所以XL=0。L相当于短路。频率越大，电感感抗越大，对电流的阻碍作用也就越大。 特点：通直流、阻交流;通低频、阻高频。,理论和实验证明：XL与频率成正比；与电感量L成正比 感抗的公式为： XL=2f L=L 单位：欧姆,a,9,二、纯电感电路 电流、电压间的相位关系,a,10,相位关系视频演示,a,11,即：在纯电感电路中，电感两端的电压uL超前电流 i 90,以电流

3、为参考矢量(设电流初相位为0）则,则线圈两端的电压为:,a,12,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，波形图及矢量图如下：,a,13,（1）瞬时功率 p:等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。,则,p=ULIsin2 t,u i 同相, 吸收电能; 储存磁能; p 0,u i 反相, 送出能量; 释放磁能; p 0,u i 同相, 吸收电能; 储存磁能; p 0,u i 反相, 送出能量; 释放磁能; p 0,电感元件上只有能量交换而不耗能，为储能元件,结论：,p为正弦波，频率为ui 的2倍；在一个周期内，L吸收的电能等于它释放的磁场能。,三、电感的功率,a,14,

4、P = 0，电感元件不耗能,（2）平均功率（有功功率）P,1. 电源电压不变，当电路的频率变化时， 通过电感元件的电流发生变化吗？,无功功率 QL反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。,（3） 无功功率QL ： （单位 为乏、Var）,2. 能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？,f 变化时XL随之变化，导致电流i 变化。,不能！,为了衡量电源与元件之间能量交换的规模，引入无功功率的概念。所谓无功功率，就是吸收电能转换成磁场能的那部分功率。,a,15,纯电感电路的小结,平均功率P=0,无功功率QL=ULI=I22,a,16,例 题 分 析,已知一电感L = 80 mH，外加电压uL = 50sin(314t65) V。试求：(1) 感抗XL ，(2) 电感中的电流IM，(3) 电流瞬时值iL。,解：(1) 电路中的感抗为XL =L = 3148010-3 25 (2) (