南农物理 第7章 交流电.ppt

设 1、相量表示 2、复数表示 可见，复阻抗反映了阻抗大小及电压与电流之间的相位差,通常电压与电流间有相位差。 解： 例7.6 RLC串联电路中，已知: 请计算电路中电流及各元件上的电压: （1）相量法 解： （2）复数法 二、串联谐振 调节某些参数如电源的频率，可使电路两端的电压和电流同相，此时电流发生谐振。 1、谐振条件 为谐振频率。 称为谐振角频率； 2、串联谐振电路的特征 （1）阻抗最小 （2）电流 （3）电压 所以谐振时 UL 和UC大小相等相位相反。 （4）品质因数 定义 称为该谐振电路的品质因数，也称 值。 此时，电容与电感两端电压是电阻两端电压的 倍，即 。 通常串联谐振中 ， 值可以达到几十到几百，所以串联谐振也称为电压谐振。 当天线接收到不同频率信号时产生感生电流，电流经初级线圈L1感应到次级线圈L2，调节电容C ，使L2C回路对某一信号频率f1发生谐振，回路中该频率的信号电流最大，其他信号因未发生谐振在回路中引起的电流很小，这样就实现了对信号的选择，且Q值越大，选择性越好。 3、串联谐振的应用——收音机的调谐 接收 C 第六节 R、L、C 并联交流电路及谐振 一、并联电路分析 并联电路中元器件两端电压相等，在AB两端加电压 ，求 及 则各支路电流为： 1、应用相量图解法 2、复数表示 A3 A2 A1 例：已知图中XL=XC=R,电流表A1的读数为5A，则A2和A3的读数应该为多少？ 0 二、并联及并联谐振 如图并联电路，已知电感L，其内阻R，电容C，电路两端电压为u。 （一）电路分析 R, L C 1、谐振条件 即 （二）并联谐振 若要电路达到谐振，则需 2、谐振电路的特征 （1）电路阻抗 最大 （2）电源电压一定时，电路中电流最小 （3）电感与电容上的电流: 电感与电容上的电流:大小相等，相位相反,其大小为总电流的Q倍.所以，并联谐振又称为电流谐振。 例：如前面并联电路，已知 ，谐振角频率 为 ，求电感 和 值。 解： 第七节 交流电路的功率 一、有功功率和无功功率 交流电路中的功率是指瞬时功率p（t）在一个周期内的平均值，这个平均功率称为有功功率，用P表示。 1、电阻元件 电压和电流同相位，则 瞬时功率： 平均功率 电阻消耗功率 可以看出，由于电压与电流同相位，所以瞬时功率始终为正，即电阻始终消耗电能。 * * 第七章 正弦交流电 交流电： 电量（如电流、电压、电动势等）的方向、大小都随时间作周期性变化。 按正弦规律变化的交流电为正弦交流电。 主要内容 正弦交流电路的功率及功率因素 基本概念 单一参数交流电路的分析 R、L、C串联及串联谐振 R、L、C并联及并联谐振 第一节 正弦交流量的三要素 正弦交流电的大小和方向随时间按正弦规律周期性变化，正弦电动势、正弦电流和正弦电压统称为正弦量，可以用正弦函数来表示。 瞬时值 最大值 角频率 初相位 相位 ：正弦量在1秒钟内完成周期性变化的次数，单位是赫兹（ ）。 一、周期、频率（T，f） ——正弦量变化的快慢 我国常用的频率是50赫兹，对应周期是0.02秒，有些国家如日本的市电频率为60赫兹。 二、有效值 ——正弦量的大小 有效值 如果一个交流电通过一个电阻在一个周期的时间内所产生的热量和某一直流电通过该电阻在一个周期的时间内所产生的热量相等，这个直流电的量值就是该交流电的有效值。 热 效 应 正弦交流电 在一个周期内产生的热量为 设有直流电流I在T时间内产生热量 根据定义，要求 称I为该交流电流的有效值。 即 同样方法可以得到 例1：一只普通电压表测60赫兹的交流电，读数为120v，则电压的瞬时值表达式为？ 例2： t i 0 5 -5 有效值大小为？ I=5A 同频率的正弦量 三、相位和相位差 ——正弦交流电的状态 相位差 相位： 如： i u 在相位上，电压比电流超前或电流比电压落后 u i i u b 电压和电流变化步调一致，同时到达正或负的辐值，称电压电流同相位。 电压和电流变化步调恰好相反，一个到达正的最大值，另一个恰好到达负的最大值，称电压和电流反相位。 正弦量的有效值（最大值）、频率（周期）和初相位称为正弦量的三要素。 写出正弦交流量的辐值(最大值）、有效值及t=10s时的瞬时值。 例