电阻电感电容的交流电路.ppt

1. 电压与电流的关系 设 ②大小关系： ③相位关系 ： u、i 相位相同 根据欧姆定律: ① 频率相同 相位差 ： 相量图 2.3.1 电阻电路 R u + _ 相量式： 2.3 电阻、电感、电容的交流电路 2. 功率关系 (1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 结论: （耗能元件）,且随时间变化。 p i ωt u O ωt p O i u * 瞬时功率在一个周期内的平均值 大写 (2) 平均功率(有功功率)P 单位:瓦（W） P R u + _ p p ωt O 注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。 * 基本关系式： ① 频率相同 ② U =I? L ③ 电压超前电流90? 相位差 1. 电压与电流的关系 2.3.2 电感电路 设： + - eL + - L u ωt u i i O * 或 则: 感抗(Ω) ? 电感L具有通直阻交的作用 直流： f = 0, XL =0，电感L视为短路 定义： 有效值: 交流：f XL * 感抗XL是频率的函数 可得相量式： 电感电路复数形式的欧姆定律 根据： O * 2. 功率关系 (1) 瞬时功率 (2) 平均功率 L是非耗能元件 * 储能 p 0 + p 0 分析： 瞬时功率 ： u i + - u i + - u i + - u i + - + p 0 p 0 放能 储能 放能 ? 电感L是储能元件。 i u o p o 结论： 纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。 可逆的能量 转换过程 * 用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征，即 单位：var (3) 无功功率 Q 瞬时功率 ： 例1: 把一个0.1H的电感接到 f=50Hz, U=10V的正弦电源上，求I，如保持U不变，而电源 f = 5000Hz, 这时I为多少？ 解： (1) 当 f = 50Hz 时 * （2）当 f = 5000Hz 时 所以电感元件具有通低频阻高频的特性 练习题： 1.一只L=20mH的电感线圈，通以 的电流 求(1)感抗XL;(2)线圈两端的电压u; (3)有功功率和无功功率。 * 电流与电压的变化率成正比。 基本关系式： 1.电流与电压的关系 ① 频率相同 ② I =U?C ③电流超前电压90? 相位差 则： 2.3.3 电容元件的交流电路 u i C + _ 设： i u i u * 或 则: 容抗（Ω） 定义： 有效值 所以电容C具有隔直通交的作用 XC 直流： XC ，电容C视为开路 交流：f * 容抗XC是频率的函数 可得相量式 电容电路中复数形式的欧姆定律 O 由： * 2.功率关系 (1) 瞬时功率 u i C + _ (2) 平均功率 Ｐ 由 C是非耗能元件 * 瞬时功率 ： u i + - u i + - u i + - u i + - + p 0 充电 p 0 放电 + p 0 充电 p 0 放电 p o 所以电容C是储能元件。 结论： 纯电容不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。 u i o u,i * 同理，无功功率等于瞬时功率达到的最大值。 (3) 无功功率 Q 单位：var 为了同电感电路的无功功率相比较，这里也设 则： * 指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？ 【练习】 在电感电路中： * 单一参数电路中的基本关系 *