电阻电感电容电路.ppt

*电压最大值为ULm=ωLIm电压有效值为UL=ωLI（五）电感的感抗XL=ωL=2πfL第31页，共65页，星期日，2025年，2月5日*XL称感抗，单位是Ω。与电阻相似，感抗在交流电路中也起阻碍电流的作用。这种阻碍作用与频率有关。当L一定时，频率越高，感抗越大。在直流电路中，因频率f=0，其感抗也等于零。第32页，共65页，星期日，2025年，2月5日*（1）瞬时功率第1、3个T/4期间，p≥0,表示线圈从电源处吸收能量；在第2、4个T/4期间，p≤0,表示线圈向电路释放能量。2）平均功率（有功功率）P瞬时功率表明，在电流的一个周期内，电感与电源进行两次能量交换，交换功率的平均值为零，即纯电感电路的平均功率为零。（六）功率第33页，共65页，星期日，2025年，2月5日*3）无功功率Q纯电感线圈和电源之间进行能量交换的最大速率，称为纯电感电路的无功功率。用Q表示。QL=ULI=I2XL(2-17)无功功率的单位是V·A(在电力系统，惯用单位为乏(var))。第34页，共65页，星期日，2025年，2月5日*（2）感抗的概念电感具有对交流电流起阻碍作用的物理性质，所以称为感抗，用XL表示，即感抗是表示线圈对交流电流阻碍作用的大小。从XL=2πfL可知，感抗的大小与线圈本身的电感量L和通过线圈电流的频率有关。f越高，XL越大，意味着线圈对电流的阻碍作用越大；f越低，XL越小，即线圈对电流的阻碍作用也越小。当f=0时XL=0，表明线圈对直流电流相当于短路。这就是线圈本身所固有的“直流畅通，高频受阻”作用。第35页，共65页，星期日，2025年，2月5日*Uφ电感电路相量图如用相量表示电压与电流的关系，则为I第36页，共65页，星期日，2025年，2月5日*（3）电感元件的功率1）瞬时功率可见，电感元件的瞬时功率pL仍是一个按正弦规律变化的正弦量，只是变化频率是电源频率的两倍。2）平均功率纯电感条件下电路中仅有能量的交换而没有能量的损耗。第37页，共65页，星期日，2025年，2月5日*工程中为了表示能量交换的规模大小，将电感瞬时功率的最大值定义为电感的无功功率，简称感性无功功率，用QL表示。即QL的基本单位是乏（var）。无功功率并不是“无用”的功率，它的含义是表示电源与电感性负载之间能量的交换。许多设备在工作中都和电源存在着能量的交换。如异步电动机、变压器等要要依靠大市场的变化来工作，磁场的变化会引起磁场能量的变化，这就说明设备和电源之间存在能量的交换。因此发电机除了发出有功功率以外，还要发出适量的无功功率以满足这些设备的需要。第38页，共65页，星期日，2025年，2月5日*（3）电容元件的功率1）瞬时功率电容元件瞬时功率的变化规律：电容元件的瞬时功率是一个幅值为UI，以2ω的角频率随时间而变化的交变量，其变化波形如图所示。在正弦交流电作用下，纯电容元件不断地与电源进行能量交换，但却不消耗能量。电容瞬时功率的波形图第39页，共65页，星期日，2025年，2月5日*2）平均功率由上图可见，纯电容元件的平均功率P=0.虽然纯电容不消耗功率，但是它与电源之间存在能量交换。为了表示能量交换的规模大小，将电容瞬时功率的最大值定义为电容的无功功率，或称容性无功功率，用QC表示，即QC的单位也是乏（var）。第40页，共65页，星期日，2025年，2月5日*4.4.2电阻、电感、电容串联电路1．RLC串联电路（1）RLC串联电路的电压电流关系RiC+-Lu根据KVL定律可列出设电路中的电流为则电阻元件上的电压uR与电流同相，即电感元件上的电压uL比电流超前90°，即电容元件上的电压uC比电流滞后第41页，共65页，星期日，2025年，2月5日*UIUUUUUULC+LCRCφ电源电压为=相量图由电压相量所组成的直角三角形，称