电工基础课件周绍敏9.ppt

第八章 第八章　正弦交流电路 第八章　正弦交流电路 第一节　纯电阻电路 一、电压、电流的瞬时值关系 二、电压、电流的有效值关系 三、相位关系 第二节　纯电感电路 一、电感对交流电的阻碍作用 二、电感电流与电压的关系 第三节　纯电容电路 一、电容对交流电的阻碍作用 二、电流与电压的关系 第四节　电阻、电感、电容的串联电路 一、RLC 串联电路的电压关系 二、RLC 串联电路的阻抗 三、RLC 串联电路的性质 四、RL 串联与 RC 串联电路 第五节　串联谐振电路 一、谐振频率与特性阻抗 二、串联谐振电路的特点 三、串联谐振的应用 第六节　电阻、电感、电容的并联电路 一、RLC 并联电路的电流关系 二、RLC 并联电路的导纳与阻抗 三、RLC 并联电路的性质 四、RL 并联与 RC 并联电路 第七节　电感线圈和电容器的并联谐振电路 一、电感线圈和电容的并联电路 二、并联谐振电路的特点 第八节　交流电路的功率 一、正弦交流电路功率的基本概念 二、电阻、电感、电容电路的功率 三、功率因数的提高 本章小结 一、RLC 元件的特性 二、RLC 串、并联电路 三、RLC 串、并联谐振电路 四、提高功率因数的方法 一、RLC 元件的特性 二、RLC 串、并联电路 三、RLC 串、并联谐振电路 四、提高功率因数的方法 电路的等效阻抗为 由相量图可以看出总电流 I 与电压 u 的相位差为 式中 ? ? 叫做导纳角。 由于阻抗角 ? 是电压与电流的相位差，因此有 　　同样是根据电压与电流的相位差(即阻抗角? )为正、为负、为零三种情况，将电路分为三种性质： 1．感性电路：当 B 0 时，即 BC B L ，或 X C XL ， ? 0，电压 u 比电流 i 超前 ?，称电路呈感性； 　　2．容性电路：当 B 0 时，即 B C B L，或 X C XL ，? 0，电压 u 比电流 i 滞后 |?| ，称电路呈容性； 　　3．谐振电路：当 B = 0 时，即 BL = B C ，或 X C = XL ， ? = 0，电压 u 与电流 i 同相，称电路呈电阻性。 值得注意 　　在 RLC 串联电路中，当感抗大于容抗时电路呈感性；而在 RLC 并联电路中，当感抗大于容抗时电路却呈容性。当感抗与容抗相等时(XC = XL)两种电路都处于谐振状态。 　　【例8-8】在 RLC 并联电路中，已知：电源电压　　　　 U = 120 V，频率 f= 50 Hz，R = 50 ?，L = 0.19 H，　　　　　C = 80 ?F。试求：(1) 各支路电流 IR、IL、IC ；(2) 总电流 I，并说明该电路成何性质？(3) 等效阻抗 |Z|。 解：(1)? = 2?f = 314 rad/s，XL =?L= 60 ?，XC = 1/(?C) = 40 ? IR = U/R = 120/50 A = 2.4 A，IL = U/XL = 2 A，IC = U/XC = 3 A (2) ，因 XL XC ，则电路呈容性。　 (3) |Z|= U/IR= 120/2.6 ? = 46 ?。　 　　在讨论 RLC 并联电路的基础上，容易分析 RL并联和 RC 并联电路的电流情况，只需将 RLC 并联电路中的电容开路去掉( IC = 0 )，即可获得 RL 并联电路； 　　若将 RLC 并联电路中的电感开路去掉( IL = 0 ) ，即可获得 RC 并联电路。有关 RLC 并联电路的公式对这两种电路也完全适用。 　　【例8-9】 已知在 RL 并联电路中，R = 50 ?，L = 0.318 H，工频电源 f = 50 Hz，电压 U = 220 V，试求：(1) 求各支路电流 IR、IL、总电流 I ；(2) 等效阻抗大小 |Z| ；(3) 电路呈何性质。 解：(1)由 IR = U/R = 220/50 A = 4.4 A，XL = 2?fL ? 100 ?，　IL = U/XL = 2.2 A 可得 　　(2) |Z| = U/I = 220/4.92 ? = 44.7 ? 　　(3) 在 RL 并联电路中，BC = 0，BL 0，则 　　　　　　　　　　B = BC ? BL 0 电路呈感性。 　　【例8-10】 已知在 RC 并联电路中，电阻R = 40 ?，电容 C = 21.23 ?F，工频电源 f = 50 Hz，电压 U = 220 V，试求：(1) 各支路电流 IR、IC、总电流 I ；(2)等效阻抗大小|Z|；(3) 电路呈何性质。 解：(1) 由 IR = U/R = 2