《R、L、C串联的正弦交流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《R、L、C串联的正弦交流电路（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1教学过程 教学内容组织教学教学内容了解学生情况，检查学生书本等。三、 R-L-C 元件的特性特性名称 电阻 R 电感 L 电容 C阻抗 电阻 R 感抗 XL = L 容抗 XC = 1/(C)直流特性 呈现一定的阻碍作用 通直流( 相当于短路) 隔直流( 相当于开路)阻抗特性 交流特性 呈现一定的阻碍作用 通低频，阻高频 通高频，阻低频大小关系 UR = RIR UL = XLIL UC = XCIC伏安关系相位关系(电压与电流相位差)ui = 0 ui = 90 ui = 90 功 率 情 况 耗能元件，存在有功功 率 PR = URIR(W)储能元件(P L = 0)，存在无功功率 QL
2、=ULIL (Var)储能元件(P C = 0)，存在无功功率 QC=UCIC (Var)1教学过程 3.4 R、L 、C 串联的正弦交流电路一、R-L-C 串联电路的电压关系由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做 R-L-C 串联电路。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)，u L=XLImsin( t 90)，u C =XCImsin( t 90)根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻总电压 u 的瞬时值为u = uR uL uC作出相量图，如图 8-5 所示，并得到各电压之间的大小关系为 22)(L
3、U上式又称为电压三角形关系式。教学内容教学内容二、R-L-C 串联电路的阻抗图 R-L-C 串联电路图 R-L-C 串联电路的相量图1教学过程 由于 UR = RI，U L = XLI，U C = XCI，可得 222 )()( CLR XR令 IZCL上式称为阻抗三角形关系式，|Z|叫做 R-L-C 串联电路的阻抗，其中 X = XL XC 叫做电抗。阻抗和电抗的单位均是欧姆()。阻抗三角形的关系如图所示。由相量图可以看出总电压与电流的相位差为 RXXUCLRCL arctnarctnarctn上式中 叫做阻抗角。三、电流与电压的关系1电流与电压的大小关系电流与电压的大小关系为 ZUI2电流
4、与电压的相位关系四、R-L-C 串联电路的性质根据总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 X 0 时，即 X L X C， 0，电压 u 比电流 i 超前 ，称电路呈感性；2. 容性电路：当 X XC，U L UC， 0容性电路 XL XC，U L UC， 0电路性质谐振电路 XL = XC，U L = UC， = 0RLU1I图 28U2IU2U1RC图 311有功功率 P = I2R = UIcos (W)无功功率 Q = I2X = UIsin (Var)功 率视在功率 2|ZUIS说明：(1) R-L 串联电路：只需将 R-
5、L-C 串联电路中的电容 C 短路去掉，即令 XC = 0，U C = 0，则表中有关串联电路的公式完全适用于 R-L 串联情况。(2) R-C 串联电路：只需将 R-L-C 串联电路中的电感 L 短路去掉，即令 XL = 0，U L = 0，则表中有关串联电路的公式完全适用于 R-C 串联情况。五、 、电阻、电感、电容电路的功率1纯电阻电路的功率在纯电阻电路中，由于电压与电流同相，即相位差 = 0，有功功率 PR = UI cos = UI = I2R = ；U无功功率 QR = UI sin = 0；视在功率 RPS2即纯电阻电路消耗功率(能量)。2纯电感电路的功率电感电压比电流超前 90，即电压与电流的相位差 = 90，则有功功率 PL = UI cos = 0；无功功率 QL = UI = I2XL= ；U视在功率 S1即纯电感电路不消耗功率(能量)，电感与电源之间进行着可逆的能量转换。3纯电容电路的功率在纯电容电路中，由于电压比电流滞后 90有功功率 PC = UIcos = 0；无功功率 QC = UI = I2XC = ，U2视在功率 S即纯电容电路也不消耗功率(能量)，电容与电源之间进行着可逆的能量转换。复习课上内容11课后小结课后作业11
