单相正弦交流电路的认识与测试.ppt

《电工电子技术与技能》 第2单元 单相正弦交流电路的认识与测试 任务1 正弦交流电路的基本物理量 一、认识交流电 二、认识描述交流电的物理量 三、认识交流电的表示方法 一、认识交流电 交流电：大小和方向随时间呈周期性变化的电流。 第三节　交流电的表示法 一、解析式表示法 二、波形图表示法 三、相量图表示法 任务2 照明电路的安装与测试 一、常见照明灯具 3．荧光灯 5．高强度气体放电灯（HID） 二、照明电路配电板的安装与调试 （1）安装 任务3 认识交流电阻器、电感器、电容电路器 一、认识交流电路中的电阻器 2．交流电路中的电阻器 二、认识交流电路中的电感器 电压相位超前电流相位90°。 三、认识交流电路中的电容器 任务4 串联电路的测试分析 一、RL 串联电路测试分析 * 二、RC 串联电路测试分析 * 三、RLC 串联电路的测试分析 1．RLC 串联电路 *2．RLC 串联谐振电路的测试分析 任务5 安装荧光灯电路 一、认识荧光灯电路 二、荧光灯电路的安装与测试 1．检测 任务6 测试交流电路的功率 一、测试电路的功率 二、提高功率因数 2．交流电路中的电容器 容抗：在交流电路中，由于极板上的电荷积累，电容器对电流的阻碍作用 纯电容电路（只有电容元件的交流电路）欧姆定律： 纯电容电路中，电容器两端电压与电流的相位关系是：电流相位超前电压相位90°。 常用电容器和电感器 电容器充放 三、 纯电容电路 1.电容器 电容器由两块金属板及两极板中间的绝缘介质（电介质）构成。用字母C表示。 分类 a 有机介质电容器（纸、有机薄膜） b 无机介质电容器（云母、瓷，玻璃） c 空气介质电容器 d 电解电容器 电容器的用途和性能取决于其所用的电解质材料。 广泛应用于电动机启动，储能元件，提高功率因数等。 C C + C 电容器 极性电容器 可调电容器 功能 + － US +q -q E a 充电 一个极板接电源正极，另一个接负极，使电容器带电的过程称为充电。 结果：把从电源获得的电能储存在电容器中，两极板之间有电压 + － US +q -q E b 放电 使充电后的电容器失去电荷的过程称为放电。（用导线替换电源，两极板电荷中和） 结果：电容器放出电能，两极板间不再存在电场，也没有电压。 应用 电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。 参数 2.电容 （1）电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，用字母C表示，单位是F（法拉）。 1F=106μF=1012pF （2）电容的大小与极板间的介电常数ε，电容极板的正对面积S，电容极板的距离d有关。 即： （k为静电力常量） （3）电容器极板上储存的电量q与外加电压u和电容C成正比。 即： （4）a 并联电容的总电容等于各个电容之和。 即： b 串联电容的总电容的倒数等于各个电容的倒数之和。 即： 3、电容器的容抗 电容器的导电原理 正弦交流电的电压和电流的大小、方向是变化的，使得电容器极板上的电荷也随之变化，电荷的变化形成了电流。 即： 电容对交流电的阻碍作用，称为容抗，用XC表示。 即： 对直流电路，f=0, XC→∞ + － US +q -q E 二、纯电容电路 电容上的电压u和电流i是一个同频率的正弦量，并且电压u在相位上比电流i滞后900。 C u iC U IC i u ωt 在纯电容电路中，电流的有效值与电压的有效值成正比，与容抗成反比 即： 2 电路的功率 i u p=ui ωt 电容充电; 建立电场; p 0 电容放电; 释放能量; p 0 电容充电; 建立电场; p 0 电容放电; 释放电能; p 0 2）平均功率 P 电容元件不耗能，是一个储能元件 电感元件虽然不耗能，但它与电源之间的能量交换始终在进行 3）无功功率 Q 单位是var 【例2-5】将C=38.5μF的电容器接到U=220V的工频电源上，求XC，I，QC。 解： 答： XC为82.7Ω，I为2.66A，QC为585.25var。 一、RL 串联电路测试分析 * 二、RC 串联电路测试分析 * 三、RLC 串联电路的测试分析 电压规律： 电压三角形 阻抗规律： 阻抗三角形 两个三角形中的φ 就是电压和电流的相位差，又称为阻抗角。 电压规律： 电压三角形 阻抗规律： 阻抗三角形 电压规律： 电压三角形 阻抗规律： 阻抗三角形 当RLC 串联电路中的感抗和容抗相等时，电路呈现纯电阻性，电压和电流的相位差为零，这就是RLC 串联谐振电路。 （1）阻抗特点。电路的总阻抗最小，最小阻抗：Zmin = R。