rlc串联电路讲解.ppt

8 正弦交流电路;8　正弦交流电路 ;8　正弦交流电路;8.1　纯电阻电路;　　只含有电阻元件的交流电路称为纯电阻电路，如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。;二、电压、电流的有效值关系;三、相位关系;　　【例 8-1】在纯电阻电路中，已知电阻 R = 44 ?，交流电压 u = 311sin(314t + 30?) V，求通过该电阻的电流大小，并写出电流的解析式。;8.2　纯电感电路;1．感抗的概念 ;　　纯电感电路中通过正弦交流电流的时候，所呈现的感抗 XL=?L=2?fL ;　　3．线圈在电路中的作用 　　用于“通直流、阻交流”的电感线圈称为低频扼流圈，用于“通低频、阻高频”的电感线圈称为高频扼流圈。;显然，感抗与电阻的单位相同，都是? (欧)。;2．电感电流与电压的相位关系;解：(1) 电路中的感抗 XL = ?L = 314 ? 0.08 ? ? 25 ? ;8.3　纯电容电路;一、电容对交流电的阻碍作用;2．电容在电路中的作用 ;1．电容电流与电压的大小关系 ;2.电容电流与电压的相位关系 ;解：(1) (2) (3) 电容电流比电压超前90?，则;2.5　电阻、电感、电容的串联电路;一、RLC 串联电路的电压关系;　　设电路中电流为 i = Imsin(? t)，则根据 R、L、C 的基本特性可得各元件的两端电压： uR =RImsin(? t)，　uL=XLImsin(? t ? 90?)，　 uC =XCImsin(? t ? 90?); ;由于 UR = RI，UL = XLI，UC = XCI，可得;阻抗三角形的关系如图 8-6 所示。;　　根据总电压与电流的相位差(即阻抗角 ?)为正、负、零三种情况，将电路分为三种性质。;　　【例8-4】 在 RLC 串联电路中，交流电源电压 U = 220 V，频率 f = 50 Hz，R = 30 ?，L = 445 mH，C = 32 ?F。试求：(1) 电路中的电流大小 I ；(2) 总电压与电流的相位差 ? ；(3) 各元件上的电压 UR、UL、UC 。;(2) ;四、RL 串联电路与 RC 串联电路;2．RC 串联电路;　　【例8-5】在 RL 串联电路中，已知电阻 R = 40 ?，电感L = 95.5 mH，外加频率 f = 50 Hz、U = 200 V 的交流电压源，试求：(1) 电路中的电流 I ； (2) 各元件电压UR、UL；(3) 总电压与电流的相位差 ?　。;解：(1)电流为 ;8.5　交流电路的功率;一、正弦交流电路功率的基本概念;　　利用三角函数关系式 sin(? t ? ?)= sin(? t)cos? ?cos(?t)sin? 可得;2．有功功率 P 与功率因数 ? ;3．视在功率 S ;4．无功功率 Q ;图 8-7　功率三角形 ;二、电阻、电感、电容电路的功率;2．纯电感电路的功率 ;　　3．纯电容电路的功率 ;三、功率因数的提高;　　(1) 负载的功率因数低，使电源设备的容量不能充分利用。因为电源设备(发电机、变压器等)是依照它的额定电压与额定电流设计的。;　　(2) 在一定的电压 U 下，向负载输送一定的有功功率 P 时，负载的功率因数越低，输电线路的电压降和功率损失越大。这是因为输电线路电流 I = P/(Ucos?)，当 ? = cos? 较小时，I 必然较大。; 2．提高功率因数的方法 ;　　这样就可以使电感中的磁场能量与电容器的电场能量进行交换，从而减少电源与负载间能量的互换。在感性负载两端并联一个适当的电容后，对提高电路的功率因数十分有效。 ;　　【例8-6】已知某单相电动机(感性负载)的额定参数是功率 P = 120 W，工频电压U = 220 V，电流 I = 0.91 A。试求：把电路功率因数 ? 提高到 0.9 时，应使用一只多大的电容 C 与这台电动机并联？;单元小结;一、RLC 元件的特性;二、RLC 串联电路; 说明：;三、提高功率因数的方法