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1、纯纯 电电 感感 电电 路路执教人：王叶飞欢迎各位老师指导1骄阳书苑复习回顾纯电阻电路的知识、电压、电流数量关系、电压、电流数量关系： 2、电压、电流相位关系、电压、电流相位关系：4、平均功率（有功功率）：、平均功率（有功功率）：3、瞬时功率、瞬时功率：2骄阳书苑前言：纯电感电路的概念 常见的电感有以下几种。常见的电感有以下几种。3骄阳书苑纯电感线圈：可以忽略线圈电阻和分布电容纯电感线圈：可以忽略线圈电阻和分布电容的空心线圈。的空心线圈。纯电感电路纯电感电路:由纯电感线圈和正弦交流电连由纯电感线圈和正弦交流电连接成的电路。如下图接成的电路。如下图：图1 纯电感电路演示实验图4骄阳书苑一、纯电感
2、电路一、纯电感电路电压、电流数量关系电压、电流数量关系5骄阳书苑纯电感电路电压、电流数量关系视频6骄阳书苑 纯电感电路电压与电流的数量关系纯电感电路电压与电流的数量关系有效值有效值:最大值：最大值：7骄阳书苑虽然式中感抗和电阻类似，等于元件上电压与电流虽然式中感抗和电阻类似，等于元件上电压与电流的比值，但它与电阻有所不同，电阻反映了元件上的比值，但它与电阻有所不同，电阻反映了元件上耗能的电特性，而感抗则是表征了电感元件对正弦耗能的电特性，而感抗则是表征了电感元件对正弦交流电流的阻碍作用，这种阻碍作用不消耗电能，交流电流的阻碍作用，这种阻碍作用不消耗电能，只能推迟正弦交流电流通过电感元件的时间。
3、只能推迟正弦交流电流通过电感元件的时间。感抗与哪些感抗与哪些因素有关？因素有关？直流情况直流情况下感抗为下感抗为多大？多大？直流下频率直流下频率f =0，所以，所以XL=0。L相当于短路。频率越频率越大，电感感抗越大，对电流的阻碍作用也就越大。大，电感感抗越大，对电流的阻碍作用也就越大。 特点：特点：通直流、阻交流通直流、阻交流;通低频、阻高频。通低频、阻高频。理理论论和和实实验验证证明明：XL与与频频率率成成正正正正比比比比；与与电电感感量量L成成正比正比正比正比感抗的公式为感抗的公式为： XL=2f L=L 单位：欧姆单位：欧姆8骄阳书苑 二、纯电感电路二、纯电感电路 电流、电压间的相位关
4、系电流、电压间的相位关系9骄阳书苑 相位关系视频演示10骄阳书苑即：在纯电感电路中，电感两端的电压即：在纯电感电路中，电感两端的电压uL超超前电流前电流 i 90 ,以电流为参考矢量以电流为参考矢量(设电流初设电流初相位为相位为0）则）则 则线圈两端的则线圈两端的电压为电压为: 11骄阳书苑根据电流、电压的解析式，作出电流和电压的根据电流、电压的解析式，作出电流和电压的波形图以及它们的旋转矢量图，波形图以及它们的旋转矢量图，波形图及矢量波形图及矢量图如下图如下：12骄阳书苑u （1）瞬时功率）瞬时功率 p:等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。则则则则ip=ULIs
5、in2 ttu i 同相同相,吸收电能吸收电能;储存磁能储存磁能;p 0u i 反相反相,送出能量送出能量;释放磁能释放磁能;p 0u i 反相反相,送出能量送出能量;释放磁能释放磁能;p 0电感元件上只有电感元件上只有能量交换而不耗能量交换而不耗能，为能，为储能元件储能元件结论：结论：结论：结论：p为正弦波，频率为为正弦波，频率为ui 的的2倍；在一个周期内，倍；在一个周期内，L吸吸收的电能等于它释放的磁收的电能等于它释放的磁场能。场能。三、电感的功率三、电感的功率13骄阳书苑P P = 0= 0，电感元件不耗能，电感元件不耗能（2 2）平均功率（有功功率）平均功率（有功功率）平均功率（有功
6、功率）平均功率（有功功率）P P问题与讨论问题与讨论问题与讨论问题与讨论1. 电源电压不变，当电路的频率变化时，电源电压不变，当电路的频率变化时， 通过电感元件的电流发生变化吗？通过电感元件的电流发生变化吗？无功功率无功功率无功功率无功功率 QQL L反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。反映了电感元件与电源之间能量交换的规模。（3 3） 无功功率无功功率无功功率无功功率Q QL L ： （单位（单位（单位（单位 为乏、为乏、为乏、为乏、VarVar）2. 能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？能从字面上把无功功
7、率理解为无用之功吗？f 变化时变化时XL随之变化，导致电流随之变化，导致电流i 变化。变化。不能！不能！不能！不能！ 为了衡量电源与元件之间能量交换的规模，引入为了衡量电源与元件之间能量交换的规模，引入无功功率的概念。所谓无功功率，就是吸收电能转换无功功率的概念。所谓无功功率，就是吸收电能转换成磁场能的那部分功率。成磁场能的那部分功率。14骄阳书苑纯电感电路的小结平均功率平均功率P=0无功功率无功功率 QL=ULI I=I I22 15骄阳书苑例例 题题 分分 析析已知一电感已知一电感L = 80 mH，外加电压，外加电压uL = 50sin(314t65) V。试求：。试求：(1) 感抗感抗XL ，(2) 电感中的电流电感中的电流IM，(3) 电流瞬时值电流瞬时值iL。解：解：(1) 电路中的感抗为电路中的感抗为XL =L = 3148010-3 25 (2) (3) 电感电流电感电流iL比电压比电压uL滞后滞后900，则，则 i=2 sin(314t250)A 16骄阳书苑本节课到此为止请各位老师提出宝贵意见 再 见 17骄阳书苑
