RL 、RC串联电路解析.ppt

RL和RC串联电路的分析 ●理解RL串联电路和RC串联电路的阻抗概念。 ●了解电压三角形、阻抗三角形、功率三角的应用。 ●了解RL和RC串联电路的总电压与电流相位差关系 ●理解RL和RC串联总阻抗、功率因数、视在功率怎么求 目标1 RL串联电路的分析 一、电路电压间的关系 如图所示为最常见的RL串联电路，由于通过R、L的电流相同，故以通过电路的正弦电流为参考方向，即 i = Im sin ?t 则电阻的电压为 uR = URm sin ?t 电感的电压为 uL = ULm sin (?t+90°) u = uR ? uL 与之相对应的电压有效值相量关系为 画出电压的相量图，如图4-15（b）所示。 相量图中的直角三角形反映了电阻两端电压、电感线圈两电压、电压三者之间的关系，以及端电压与电流间的相位关系，该三角形称为电压三角形。如（c）图所示。 二、电路的阻抗关系 将图4-15（c）的电压三角形的每边同除以I，就得到了由电阻、感抗和阻抗组成的三角形，称 阻抗三角形，如图4-16（a）所示。 根据勾股定理可得： 式中 称为阻抗，单位是欧姆（?），它表示电阻与电感串联电路对交流电呈现的阻碍作用。 三、R、L串联电路的功率关系 1．视在功率 在交流电路中，额定电压与额定电流的乘积，称为视在功率，用S表示，单位为伏安（VA）。公式为 　　　　　　　　　　　　 　S=UI 　　　　　　 2．功率三角形 将交流电路表示电压间关系的电压三角形的各边乘以电流I即成为功率三角形，如图4-17所示。 由功率三角形可得到P、Q、S三者之间的关系： 目标2 RC串联电路的分析 一、电路电压间的关系 如图所示为最常见的RC串联电路，由于通过R、C的电流相同，故以通过电路的正弦电流为参考方向，即 i = Im sin ?t 则电阻两端的电压为 uR = URm sin ?t 电容两端的电压为 uC = UCm sin (?t-90°) u = uR ? uC 与之相对应的电压有效值相量关系为 画出电压的相量图，如图所示。 相量图中的直角三角形反映了电阻两端电压、电容两端电压、电压三者之间的关系，以及端电压与电流间的相位关系，该三角形称为电压三角形。如图所示。 二、电路的阻抗关系 将电压三角形的图每边同除以I，就得到了由电阻、容抗和阻抗组成的三角形，称阻抗三角形，如图所示 三、R、C串联电路的功率关系 1将电阻三角形三边同时乘以I的平方，就可以得到功率三角形，如图所示。 　　　　　　　　　　 　　　　　　 由功率三角形可得到P、Q、S三者之间的关系： 目标3 提高功率因素的方法和意义 一、提高功率因数的意义 功率因数表示的是用电设备消耗一定有功功率 P 与视在功率 S 的关系，反映了电源的利用率。功率因数用字母 λ 表示，即 由功率三角形可知 ，因此功率因数又常用 cosφ 表示。功率因数的高低关系到输配电线路、设备的供电能力，影响电能的有效利用，也影响到其功率损耗,达到节约电能，降低损耗的目的。