第5章单项交流电路选读.ppt

4.电容器串、并联的特点 5.电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位也是欧姆(Ω)。感抗的计算式为 感抗与频率的关系可以简单概括为:通直流,阻交流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。 6.电容和电感都是储能元件。 7.单一参数交流电路的特性见表。 8.多个参数的交流电路中,电路总电压U =IZ；有功功率P=Uicosφ；无功功率Q=UIsinφ;视在功率S=UI；其中cosφ 为功率因数。 9.在RLC串联电路中,阻抗 。当XL=XC 时,电路总电流与总电压同相,电路呈电阻性,称为串联谐振，又称为电压谐振。此时总阻抗最小，总电压最小,但电感和电容两端的电压会大大超过电源电压。 串联谐振时,频率 ；电路品质因数 。 10.在RLC并联电路中,当电感线圈支路与电容支路的电流关系为 时，电路总电流与总电压同相，电路呈电阻性，称为并联谐振，又称为电流谐振。此时总阻抗最大，总电流最小，但电感或电容支路的电流会大大超过总电流。 并联谐振时，频率 ；电路品质因数 。 * * 2.功率 在任一瞬间,电阻中电流瞬时值与同一瞬间电阻两端电压的瞬时值的乘积,称为电阻获取的瞬时功率,用pR 表示,即 电阻是一种耗能元件。 电压、电流相量图 电压、电流、功率的波形图 纯电阻交流电路 电路图 用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小,称为平均功率。平均功率又称有功功率,用P 表示,单位仍是瓦特(W)。 二、纯电感交流电路 1.电流与电压的关系 电压、电流相量图 电压、电流、功率的波形图 纯电感交流电路 电路图 电流与电压的有效值之间符合欧姆定律,即 感抗只是电压与电流最大值或有效值的比值,而不是电压与电流瞬时值的比值,即 ,这是因为u 和i 的相位不同。 2.功率 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等,也就是说纯电感电路不消耗能量,它是一种储能元件。电路的平均功率为零。 不同的电感与电源转换能量的多少也不同,通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模,称为无功功率,用QL表示,单位是乏(Var)。其计算式为 无功功率并不是“无用功率”,“无功”的实质是指能量发生互逆转换,而元件本身并没有消耗电能。实际上许多具有电感性质的电动机装、变压器等设备都是根据电磁转换原理利用无功功率工作的。 三、纯电容交流电路 1.电流与电压的关系 (1)在纯电容交流电路中,电压比电流滞后90°,即电流比电压超前90°。 电压、电流相量图 电压、电流、功率的波形图 纯电容交流电路 电路图 (2)电流与电压的有效值之间符合欧姆定律,即 2.功率 由图c所示功率曲线图可知,电容也是一种储能元件。 纯电容交流电路的平均功率为零,其无功功率为 1.理解交流电路中电抗、阻抗和阻抗角的概念。 2.了解RLC串联电路中电压与电流之间的关系。 3.了解RLC串联谐振电路的特点及其应用。 §5—4　RLC 串联电路 一、电压与电流的关系 RLC串联电路 RLC串联电路电压和阻抗示意图 式中X=XL—XC称为电抗, 称为阻抗,单位都是Ω。图5—41中,φ 称为阻抗角,它就是总电压与电流的相位差,即 电压与电流有效值的乘积定义为视在功率,用S 表示,单位为伏安(V·A)。 视在功率S 与有功功率P 和无功功率Q 的关系为 式中cosφ=PS 称为功率因数。 电压相量图 电压三角形 功率三角形 RLC串联电路的三个三角形 阻抗三角形 (1)电感性电路 (2)电容性电路 (3)谐振电路 电容性电路相量图 谐振电路相量图 二、串联谐振 1.谐振频率 2.品质因数 电路串联谐振时,电感和电容两端的电压有可能大于电源电压,因此串联谐振也称为电压谐振。 串联电路的谐振曲线 在无线电技术中,常利用谐振电路从众多的电磁波中选出我们所需要的信号,这一过程称为调谐。 收音机的调谐 一、RC移相电路 uo滞后ui角φ uo超前ui角φ RC移相电路 二、荧光灯电路 1.荧光灯电路的组成 荧光灯电路的组成 荧光灯的等效电路 2.荧光灯的启辉过程 (1)辉光放电 (2)热电子发射 (3)产生高电压 (4) 荧光