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1、纯电容电路,引入,复习：1、电容器的特性？ 2、纯电阻电路和纯电感电路的特点？ 知识巩固：有一个电感线圈，它的电阻可以忽略。把它接到220V、50Hz的交流电路中，通过它的电流为1A.。求线圈的自感系数。,三、纯电容电路,在交流电路中，如果只用电容器做负载，且可以忽略介质 的损耗时，那么这个电路就叫做纯电容电路 。,1电路结构,三、纯电容电路,做中教：纯电容实验电路,实验一,实验二,分组试验,总结,2电流与电压关系,三、纯电容电路,学生分组试验,实验一： 灯与电容串联，当双刀双掷开关分别接通直流电源和交 流电源（直流电压和交流电压的有效值相等）观察灯的 亮度情况，思考电容对直流电、交流电的阻碍
2、作用。 实验二：,（1）输入端用低频信号发生器加0.5Hz正弦交流电，观 察电压表、电流表指针摆动情况。 （2）将输入正弦交流电信号频率变为50 Hz，记录电压 表与电流表读数，总结纯电阻两端电压与流过电流 之间的关系。,三、纯电容电路,总 结,实验一：接通直流电源时灯亮一下随即熄灭，电容有隔直流作 用，接交流电源时灯正常发光，说明交流电能通过电 容器。 实验二：,（1）当输入端加低频交流电时，可以观察电压表与 电流表指针摆动步调不一致，表明电容两端电压和流 过电容的电流是不同相的。 （2）电压表读数（交流电压有效值）与电流表读数 （交流电流有效值）成正比。,理解 电容器的两极板间用绝缘介质隔
3、开，因此直流不能通过 电容器接上交流电源时，自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替地进行充、放电，电路中有了电流，表现为交流“通过”了电容器,三、纯电容电路,（1）容抗,对于交流电，频率越高，XC就越小； 反之，频率越低，XC就越大。 对于直流电来说，由于f=0，XC =，可视为断路。 因此， 电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性。,三、纯电容电路,（2）电流与电压数值关系,交流电路中，纯电容端 电压和流过它的电流有效值、 最大值之间符合欧姆定律 ， 但瞬时值之间不符合欧姆定律,三、纯电容电路,（3）相位关系,设电容端电压为,则：,纯电容电路中电压与电
4、流的相位关系,（1）瞬时功率 p,3电路的功率,三、纯电容电路,p,u i 同相, 电容充电; 建立电场; p 0,u i 反相, 送出能量; 电容放电; p 0,u i 同相, 电容充电; 建立电场; p 0,u i 反相, 送出能量; 电容放电; p 0,电容元件和电感元件相同，只有能量交换而不耗能，因此也是储能元件。,结论：,p为正弦波，频率为ui 的2倍；在一个周期内，C充电吸收的电能等于它放电发出的电能。,三、纯电容电路,3电路的功率,（1）瞬时功率 p,三、纯电容电路,3电路的功率,（2）有功功率,P=0,（3）无功功率,无功功率衡量电容器和 电源之间交换能量规模,三、纯电容电路,解:,若把一个电容为C=40F的电容器接到,的电源上，试求：（1）电容的容抗；（2）写出电流瞬时值表达式； （3）画出电流和电压相量图；（4）电路的无功功率。,（1）电容器的容抗为,（2）电流的有效值为,2.75A,电流的瞬时值表达式为,（4）电路的无功功率为,2202.75 var605 var,【例题3-4】,
