RL、RC串聯(lián)電路講述課件

1、 RL和RC串聯(lián)電路的分析任務書 理解RL串聯(lián)電路和RC串聯(lián)電路的阻抗概念。了解電壓三角形、阻抗三角形、功率三角的應用。了解RL和RC串聯(lián)電路的總電壓與電流相位差關系理解RL和RC串聯(lián)總阻抗、功率因數、視在功率怎么求第1頁，共14頁。目標1 RL串聯(lián)電路的分析 一、電路電壓間的關系 如圖所示為最常見的RL串聯(lián)電路，由于通過R、L的電流相同，故以通過電路的正弦電流為參考方向，即 i = Im sin t 則電阻的電壓為 uR = URm sin t電感的電壓為 uL = ULm sin (t+90)u = uR uL與之相對應的電壓有效值相量關系為第2頁，共14頁。畫出電壓的相量圖，如圖4-15

2、（b）所示。 相量圖中的直角三角形反映了電阻兩端電壓、電感線圈兩電壓、電壓三者之間的關系，以及端電壓與電流間的相位關系，該三角形稱為電壓三角形。如（c）圖所示。第3頁，共14頁。二、電路的阻抗關系 將圖4-15（c）的電壓三角形的每邊同除以I，就得到了由電阻、感抗和阻抗組成的三角形，稱 阻抗三角形，如圖4-16（a）所示。根據勾股定理可得： 式中 稱為阻抗，單位是歐姆（），它表示電阻與電感串聯(lián)電路對交流電呈現(xiàn)的阻礙作用。 第4頁，共14頁。三、R、L串聯(lián)電路的功率關系1視在功率 在交流電路中，額定電壓與額定電流的乘積，稱為視在功率，用S表示，單位為伏安（VA）。公式為 S=UI 2功率三角形

3、將交流電路表示電壓間關系的電壓三角形的各邊乘以電流I即成為功率三角形，如圖4-17所示。 由功率三角形可得到P、Q、S三者之間的關系： 第5頁，共14頁。目標2 RC串聯(lián)電路的分析 一、電路電壓間的關系 如圖所示為最常見的RC串聯(lián)電路，由于通過R、C的電流相同，故以通過電路的正弦電流為參考方向，即 i = Im sin t 則電阻兩端的電壓為 uR = URm sin t電容兩端的電壓為 uC = UCm sin (t-90) u = uR uC與之相對應的電壓有效值相量關系為第6頁，共14頁。畫出電壓的相量圖，如圖所示。 相量圖中的直角三角形反映了電阻兩端電壓、電容兩端電壓、電壓三者之間的關

4、系，以及端電壓與電流間的相位關系，該三角形稱為電壓三角形。如圖所示。第7頁，共14頁。二、電路的阻抗關系 將電壓三角形的圖每邊同除以I，就得到了由電阻、容抗和阻抗組成的三角形，稱阻抗三角形，如圖所示第8頁，共14頁。三、R、C串聯(lián)電路的功率關系1將電阻三角形三邊同時乘以I的平方，就可以得到功率三角形，如圖所示。 由功率三角形可得到P、Q、S三者之間的關系： 第9頁，共14頁。目標3 提高功率因素的方法和意義一、提高功率因數的意義 功率因數表示的是用電設備消耗一定有功功率 P 與視在功率 S 的關系，反映了電源的利用率。功率因數用字母 表示，即 由功率三角形可知 ，因此功率因數又常用 cos 表

5、示。功率因數的高低關系到輸配電線路、設備的供電能力，影響電能的有效利用，也影響到其功率損耗,達到節(jié)約電能，降低損耗的目的。第10頁，共14頁。二、提高功率因數的方法 提高功率因數，除改善負載本身的工作狀態(tài)、設計合理外，由于實際負載基本都是感性負載，因此常用的方法是在負載兩端并聯(lián)容量適當的電容器來補償無功功率，以提高線路的功率因數，接線如圖 4-18（a）所示。第11頁，共14頁。 由相量圖 4-18（b）分析表明，并聯(lián)后 cos 大于并聯(lián)前 cos1 ，即總的電壓與電流的相位差由 1 減小到 ，從而使功率因數提高。對于一定的負載（U、P、cos 一定），若將cos1 提高到 cos ，則并聯(lián)電容的電容量為第12頁，共14頁。人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋。”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培