《电工技术基础与技能》第4章 单相正弦交流电路.pptVIP

由UR，UL-UC和U组成的电压三角形中求出电路总电压U的大小为 根据阻抗三角形与电压三角形是相似三角形，可得电路的阻抗为 根据功率三角形与电压三角形是相似三角形，可得电路的视在功率S、有功功率P和感性无功功率QL、容性无功功率QC之间的关系为 【例4-12】在如图4-44所示的电路中，电压表V1的读数为40V，电压表V2的读数为60V，电压表V3的读数为90V，测量总电压的电压表V的读数应是多少?该电路是感性电路还是容性电路?总电压的相位是超前还是滞后电流? 解：电压表V1测量的是电阻R两端的电压，故UR＝40V；电压表V2测量的是电感线圈L两端的电压，故UL=60V；电压表V3测量的是电容C两端的电压，故UC=90V。测量总电压的电压表V的读数应为 因为UL＜UC，所以电路是容性电路。 因为电路是容性电路，所以总电压的相位滞后电流。 一、测量交流电流 1.用交流电流表测量 用交流电流表测量交流电流时，电流表不分极性，只要在测量量程范围内将它串入被测电路即可，如图4-45（a）所示。 活动四 正确使用交流电流表、电压表 2.用数字万用表测量 用数字万用表测量交流电流的方法与测量直流电流类似，只要将量程开关置于“ACA”范围的适当挡位，被测电流低于200mA时可采用如图4-46（a）所示的接法，被测电流大于200mA时，应选择“10A”插孔与“20mA/10A”挡位，读数单位为A。 二、测量交流电压 1.用交流电压表测量 用交流电压表测量交流电压时，电压表不分极性，只须在测量量程范围内，直接并联到被测电路即可，如图4-47（a）所示。 二、测量交流电压 1.用交流电压表测量 用交流电压表测量交流电压时，电压表不分极性，只须在测量量程范围内，直接并联到被测电路即可，如图4-47（a）所示。 2.用万用表测量 （1）用指针式万用表测量。 按所选量程挡确认选读的标度尺（“∽”公用标度尺的某一数字组），将指针所指刻度变换为该量程所对应的数值即可，如图4-48（a）所示。 （2） 用数字万用表测量。 表笔插入的插孔与测量电阻时相同，把量程开关置于“ACV”范围内适当挡位即可进行测量。测量显示的数值即为所测交流电压值，如图4-48（b）所示。 任务五 瞬态过程 活动一 瞬态过程的概念及换路定律 活动二 RC串联电路瞬态过程 在电路中，电源电压或电流恒定不变或随时间作周期性变化时，电路中各部分电压或电流也是恒定的或随时间作周期性变化，电路的这种状态叫做稳定状态。比如，电动机静止就是一种稳定状态，以转速n恒速运转也是一种稳定状态。 电路经常从一种稳定状态转变到另一种稳定状态，叫做状态的转换。 活动一 瞬态过程的概念及换路定律 由一种稳定状态转换到另一种稳定状态的过程称为瞬态过程，转换过程中的工作状态称为瞬态或暂态，如图4-49所示是电容充电的过程。 含电容或电感电路，在换路的瞬间前后，电容的端电压或电感中的电流不可能发生跃变，都应当保持换路前一瞬间的数值，这个规律称做换路定律。 在电工学中，习惯上把换路后的初始瞬间，即t＝0+时刻的电压、电流的值称为电路瞬态过程的初始值。 【例4-14】如图453所示，设E=12V，R0=4Ω，R1=8Ω，UC(0-)=0，H的电阻RH=8Ω，求t=0时，开关闭合瞬间各支路电流的初始值。 一、充电过程中的瞬态分析 设充电前电荷与电压为零，即uC(0-)=0,则图4-54中S接触位置1时，E经电阻R给电容C充电。 活动二 RC串联电路瞬态过程 二、放电过程中的瞬态分析 在图4-54中充电结束后，迅速将开关S转到2的位置，等效成如图4-57所示的电路。 在放电过程中，放电电流和电压都按指数规律变化，如图4-58所示。 任务六 交流电路的功率 活动一 交流电路的功率 活动二 功率因数 (1)纯电阻电路的功率。 将电压瞬时值u和电流瞬时值i的乘积称为瞬时功率，用字母p表示，即 p=ui 活动一 交流电路的功率 (2)纯电容电路的功率。 (3)纯电感电路的功率。 瞬时功率的最大值，也叫无功功率，它表示电感线圈与电源之间能量交换的最大值，用符号QL表示，即 (4)RLC串联电路的功率。 在RLC串联电路中的有功功率，就是电阻上所消耗的功率，即 电感和电容虽然不消耗功率，但与电源之间进行着周期性的能量交换，它们的无功功率分别为 公式P=UIcosφ指出，总电压有效值和电流有效值的乘积，并不代表电路中所消耗的功率，总电压有效值和电流有效值的乘积叫做视在功率，以S表示，即 由图4-65所示的功率三角形可得 电路的有功功率与视在功率的比值叫做功率因数，即 功率因数的大小是表示电源功率被利用的程度。因为