电工基础 第4章正弦交流电路.课件.ppt

4.4.2 电阻、电感、电容串联电路 根据KVL定律可列出 设电路中的电流为 电容元件上的电压uC比电流滞后 ，即 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 ，即 电源电压为 由电压相量所组成的直角三角形，称为电压三角形. 利用这个电压三角形，可求得电源电压的有效值，即 4.4.2 电阻、电感、电容串联电路 图4.27 电压三角形 （2）电路中的阻抗及相量图 电路中电压与电流的有效值（或幅值）之比为 。它的单位也是欧姆，也具有对电流起阻碍作用的性质，我们称它为电路的阻抗模，用 代表，即 、R 、（ - ）三者之间的关系也可用一个直角三形——阻抗三角形来表示， 图4.28 阻抗三角形 4.4.2 电阻、电感、电容串联电路 电源电压u与电流i之间的相位差也可从电压三角形得出，即 用相量表示电压与电流的关系为 将上式写成 式中的 称为电路的阻抗，用大写的Z表示，即 阻抗的幅角即为电流与电压之间的相位差。对感性电路， 为正； 对容性电路， 为负。 4. 4. 2 电阻、电感、电容串联电路 2．RL串联电路 实际的设备大部分是呈感性的，如日光灯负载，可以用理想电阻与理想电感相串联的电路模型表示，这类负载称为电感性负载，简称RL电路。如图4.30所示。 图4.30 RL串联电路 电路的电压方程为 因为 所以 RL串联电路的阻抗为 电路阻抗的模为 幅角或阻抗角为 4. 4. 2 电阻、电感、电容串联电路 例4.11　在RLC串联电路中， ， ， ，若电源电压 ，求：电路的电流、电阻电压、电感电压和电容电压的相量。 解：由于 所以 4．4．3电阻、电感、电容并联电路 图4.32 RL串联支路与C并联的电路 RL支路中的电流为 该支路相角 电容支路中的电流为 总电流相量等于两条支路中电流的相量和 图4.33 电路相量图 其相量图如图4.33所示。 4．4．3电阻、电感、电容并联电路 例4.14　一只日光灯和一只白炽灯并联接在f=50Hz、电压U=220V的电源上，如图4.34所示，日光灯的额定电压UN=220V，取用功率P1=40W，其功率因数cos 1=0.5；白炽灯的额定电压UN=220V，取用功率P2=60W。求电流I1、I2和总电流I大小是多少？ 图4.34 例4.13图 图4.35 例4.13相量图 解：日光灯支路的电流 4．4．3电阻、电感、电容并联电路 由于 ，所以 ，设电压相量 为参考相量， 令 ，则电流I1的相量 白炽灯支路的电流 电流I2的相量 在并联电路中有 =[（0.1815-j0.314）+0.272]A =(0.4535-j0.314)A =0.552 A 因此有 各电流与电压的相量图如图4.35所示。 4．5 谐振电路 案例4.4　在无线电技术中常应用串联谐振的选频特性来选择信号。收音机通过接收天线，接收到各种频率的电磁波，每一种频率的电磁波都要在天线回路中产生相应的微弱的感应电流。为了达到选择信号的目的，通常在收音机里采用如图)所示的谐振电路。 (a)接收器的调谐电路 (b)等效电路 * 第4章 正弦交流电路 4．1交流电路中的基本物理量 4．6正弦交流电路中的功率 4．2正弦量的相量表示 4．3电路基本定律的相量形式 4．4 电阻、电感、电容电路 4．5 谐振电路 4．1交流电路中的基本物理量 案例4.1　我们最熟悉和最常用的家用电器采用是都是交流电，如电视、电脑、照明灯、冰箱、空调等家用电器。即便是像收音机、复读机等采用直流电源的家用电器也是通过稳压电源将交流电转变为直流电后使用。这些电器设备的电路模型在交流电路中的规律与直流电路中的规律是不一样的，因此分析交流电路的特征及相应电路模型的交流响应是我们的重要任务。 第4章 正弦交流电路 4．1．1交流电路概述 交流电与直流电的区别在于：直流电的方向、大小不随时间变化；而交流电的方向、大小都随时间作周期性的变化，并且在一周期内的平均值为零。图4.1所示为直流电和交流电的电波波形。 正弦电压和电流等物理量，常统称为正弦量。 频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。