《电工基础》课件12.ppt
1.电容元件上正弦电流与电压关系取正弦电流为参考量,即2.电容元件上正弦电流与电压相量关系3.结论(1)电容元件上电压与电流瞬时值的关系是微分关系。。(2)引入容抗XC后,正弦电压的最大值(或有效值)与电流的最大值(或有效值)具有欧姆定律形式。(3)电流和电压的相量关系也具有欧姆定律形式。-jXC是容抗的复数形式。(4)在相位上电容元件上的电流超前其电压90°。4.电容元件上的功率(1)瞬时功率(p)(2)平均功率/有功功率(P)纯电容元件不消耗能量,是储能元件。(3)无功功率(Q)——瞬时功率的幅值单位:乏(var)常用的还有千乏(kvar)[例3-4]已知在电源电压中,接入电容C=31.9μF的电容器,求i及无功功率。如电源的频率变为1000HZ,其它条件不变再求电流i及无功功率。解:R、L、C纯元件在交流电中的特点及关系电阻(R)电感(L)电容(C)u.i瞬时值关系u.i有效值关系u.i相量关系u.i相位关系功率有功功率P(W)无功功率Q(var)感抗:容抗:u.i同相u超前i900u滞后i900“”“”3.2单一元件的正弦交流电路电阻(R)电感(L)电容(C)u.i瞬时值关系u.i有效值关系u.i相量关系u.i相位关系功率有功功率P(W)无功功率Q(var)一、纯电阻正弦交流电路1.电阻元件上正弦电流与电压关系2.电阻元件上正弦电流与电压相量关系3.结论(1)电阻元件上,正弦电压与电流的瞬时值、最大值、有效值和相量值都符合欧姆定律;(2)电阻元件上正弦电压与正弦电流之比是电阻值,它是一个实数;(3)电阻元件上正弦电压与正弦电流初相位相等,即,称“同相”。4.电阻元件上的功率(1)瞬时功率(p)总是在吸收功率,电阻是耗能元件。(2)有功功率(P)一个周期内消耗功率的平均值,即平均功率,又称为有功功率。一般用电器上所标的功率,如电灯的功率为25W、电炉的功率为1000W、电阻的功率为1W等都是指有功功率。[例3-2]一电阻,通过R的电流,求:(1)电阻R两端的电压U及u;(2)电阻R消耗的功率P;(3)作出电压、电流的相量图。解:(1)电阻R两端的电压:(2)电阻R消耗的功率:(3)电压、电流相量图:二、纯电感正弦交流电路接通交流电源时,电感线圈中产生阻碍电流变化的自感电动势,形成了电感对电流的阻碍作用。感抗——电感对电流的阻碍作用。符号:单位:感抗的计算公式:对参数L确定的电感线圈来说,感抗的大小是由电流的频率f决定。例如,自感系数是1H的线圈如果通以直流电:如果通以50Hz交流电:相当于短路。如果通以500kHz交流电:所以电感线圈在电路中有“通直流、阻交流”或“通低频、阻高频”的特性。1.电感元件上正弦电流与电压关系取正弦电流为参考量,即2.电感元件上正弦电流与电压相量关系3.结论(1)电感元件上正弦电流和电压瞬时值的关系是微分关系。(2)引入感抗(XL)后,正弦电流、电压的最大值、有效值,具有欧姆定律形式。(3)电流和电压相量之间的关系也具有欧姆定律形式。jXL为感抗XL的复数形式。(4)电感元件上,电压、电流是同频率的正弦量,且电压相量超前电流相量90°。
4.电感元件上的功率(1)瞬时功率(p)(2)平均功率/有功功率(P)纯电感元件不消耗能量,是储能元件。(3)无功功率(Q)——瞬时功率的幅值单位:乏(var)常用的还有千乏(kvar)[例3-3]把一个0.1H的电感元件接到的电源上,求通过该元件的电流i及电感的无功功率并作出电压、电流的相量图。解:已知电压对应的相量为无功功率为:三、纯电容正弦交流电路电容器和电感器一样,对电流存在阻碍作用。对于电容器电路形成电流的自由电荷来说,当电源电压推动它们向某一方向作定向运动时,电容器两极板上积累的电荷都反抗它们向这个方向的定向运动,这就形成了电容对交流电的阻碍作用。容抗——电容对交流电的阻碍作用。符号:单位:容抗的计算公式:对参数C确定的电容来说,容抗的大小是由电流的频率f决定。例如,10μF的电容器如果通以直流电:如