全国中等职业技术学校电子类专业通用教材_电工基础_模块六_课题六课件.pptVIP

模块六 正弦交流电路 1．掌握电阻、电感、电容串联电路中电压与电流 的相位和数量关系。 电阻、电感、电容串联的正弦交流电路 课题六 2．掌握电阻、电感、电容串联电路中功率的关系。 3．掌握串联谐振的条件、特点和在实际中的应用。 教学目标 RLC串联交流电路 接通交流电源后，用交流电压表分别测量串联电路两端电压U、电阻两端电压UR、电感两端电压UL、电容两端的电压UC，发现U≠UR＋UL＋UC。这是为什么呢？ 仿真验证 一、电流与电压的关系 1．相位关系 RLC串联电路的相量图 RLC串联电路相量图 总电压的数值为： 将UR＝IR，UL＝IXL，UC＝IXC代入上式可得 ，称为交流电路的欧姆定律。 Z起阻碍电流通过的作用。Z称为阻抗，它的单位是欧姆。 2．数量关系 式中 ，当电压一定时，Z越大，电流越小， 由P、Q、S组成的三角形称为功率三角形；由Z、R、X构成 的三角形，称为阻抗三角形。显然，功率三角形、阻抗三角形和 电压三角形都是相似三角形。总电压与电流的相位差角j ： 提示 在RLC串联交流电路中，已知R＝30Ω，XL＝40Ω， XC＝80Ω，电源电压U＝220V，试求电路中的电流有效 值，并作出相量图。 解题过程 ［例6—5］ 当XC＝0（或UC＝0）时，上述公式即变为计算RL串联 电路的公式。当XL＝0时，上述公式就变为计算RC串联电路 的公式。 解题过程 ［例6—6］ 电源上(如下图)。已知电阻上的电压UR为5V，问电感线圈两端的电压UL为多少？电源电压超前电流的相角j是多少？ 一个电阻和电感线圈串联接在U＝5 V 的交流 在电子技术中常用电阻和电容串联组成的RC移相电路。 图示电路的输出电压超前输入电压j角。如果采用两级RC移相电路，还可实现180°的移相。 想一想 RC移相电路 二、功率 1．视在功率 视在功率——电压与电流有效值的乘积，即： S＝UI 　为区别有功功率和无功功率，视在功率的单位一般用伏·安（V·A）。 视在功率表示电源的容量大小，但不代表电路中 消耗的功率。负载消耗的功率要视实际运行中负载的 性质和大小而定。 3．无功功率 Q＝QL－QC＝（UL－UC）I＝UIsinj 视在功率S、有功功率P、无功功率Q之间的关系 由功率三角形可以得到： P＝Scosj＝UIcosj Q＝Ssinj＝UIsinj 4．功率因数 2．有功功率 RLC串联电路中的有功功率就是电阻上所消耗的 功率，即： P＝URI＝UIcos j 在具有电感和电容的电路中，若电流和电压达到同相位，电路就会产生谐振现象。处于谐振状态的电路称为谐 振电路。谐振电路分为串联谐振和并联谐振两种。 三、串联谐振 1．串联谐振的定义 在RLC串联交流电路中，当XL＝XC时，电流与电压 同相位，这种现象称为串联谐振。 谐振时的频率为 。 提示 （1）电路的阻抗最小，且呈阻性。 （2）电流最大，且与电压同相位。谐振电流为： （3）电感两端的电压UL与电容两端电压UC大小相等，方向相反， 且数值是总电压的Q倍。 2．串联谐振的特点 由于串联谐振会在电感、电容上产生高电压，所以 串联谐振又称为电压谐振。 小知识—电容器的谐振曲线 学与用—收音机选频电路 串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合，当电源 内阻较大时，电路的品质因数变小，选频特性变差，这时 就要采用并联谐振了。 模块六 正弦交流电路