《電工電子技術及應用》課件 2-1-3 基本元件的正弦交流電路

電工電子技術及應用情境1直流電路的等效變換及測試1任務2-1-3基本元件的正弦交流電路

uiR根據(jù)歐姆定律

設則22-1-3基本元件的正弦交流電路（一）電阻元件的正弦交流電路1、電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試1.頻率相同2.相位相同3.

有效值關系：觀察電阻電路中電流、電壓的關系3（一）電阻元件的正弦交流電路情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試2、電阻電路中的功率

uiR(1)、瞬時功率

p：瞬時電壓與瞬時電流的乘積。小寫4（一）電阻元件的正弦交流電路情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試1.（耗能元件）結論：2.隨時間變化3.與

成比例ωtuipωt5(1)、瞬時功率

p：（一）電阻元件的正弦交流電路情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試（2）平均功率（有功功率）P：一個周期內的平均值。

大寫

uiR62、電阻電路中的功率情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試1、電感元件的伏安關系：ui（單位：H,mH,H）線圈匝數(shù)磁通7（二）電感元件的正弦交流電路

基本關系式：情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試iuL設則82、電感元件上電壓與電流的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試(1)頻率相同(2)相位相差

90°

（u

領先i

90

°）iu92、電感元件上電壓與電流的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試(3)有效值

感抗（Ω）定義：則：102、電感元件上電壓與電流的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試感抗（XL=ωL

）是頻率的函數(shù)，

表示電感電路中電壓、電流有效值之間的關系，且只對正弦波有效。ωXLω=0時XL=0e+_LR直流E+_R112、電感元件上電壓與電流的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試如下圖所示電路，三個燈泡完全相同，當交流電源的頻率發(fā)生變化時，燈泡的亮度如何變化？eLRC12思考情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試3、功率(1).瞬時功率

p

：iuL13情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試儲存能量P<0釋放能量+P>0P<0可逆的能量轉換過程+pP>0uiuiuiuiui14(1)瞬時功率p

：情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試

(2)平均功率P（有功功率）結論：純電感不消耗能量，只和電源進行能量交換（能量的吞吐）。15情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試(3)無功功率QQ

的單位：乏、千乏(var、kvar)

Q

的定義：電感瞬時功率所能達到的最大值。用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。16情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試電感是一種儲能元件,儲存的磁場能量為：（4）電感的儲能17情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試（三）電容元件的正弦交流電路（單位：F,F,pF）++++----+q-qui電容符號有極性無極性+_18情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試極板面積板間距離介電常數(shù)電容容量和結構參數(shù)的關系線性電容:C=Const(

不變)非線性電容:C=Const(

不為常數(shù))uiC19情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試1、電容上電流、電壓的關系當(直流)時,所以,在直流電路中電容相當于斷路.uiC20情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試UR1R2LCR1UR2U為直流電壓時,以上電路等效為注意L、C在不同電路中的作用L短路C斷路21情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試基本關系式:設：uiC則：221、電容上電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試

（1）頻率相同（2）相位相差90°

（u落后

i

90°

）iu231、電容上電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試（3）有效值或

容抗（Ω）定義：則：I241、電容上電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試E+-ωe+-關于容抗的討論直流

是頻率的函數(shù)，

表示電容電路中電壓、電流有效值之間的關系，且只對正弦波有效。容抗ω＝0時C斷路25情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試思考：如下圖所示電路，三個燈泡完全相同，當交流電源的頻率變化時，三燈泡的亮度如何變化？eLRC261、電容上電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試2、功率ui（1）瞬時功率p27情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試充電p放電放電P<0釋放能量充電P>0儲存能量uiuiuiuiiuωtt28情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試（2）平均功率P29情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試電容的儲能電容是一種儲能元件,儲存的電場能量為：301、電容上電流、電壓的關系情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試瞬時功率達到的最大值（吞吐規(guī)模）（3）無功功率Q（電容性無功取負值）31情境2RLC串聯(lián)諧振電路的測試已知：C＝1μF求：I

、iuiC解：電流有效值練習：--求