高二高教版《电工技术基础与技能》8.3纯电容电路课件

8.3　纯电容电路 一、电容对交流电的阻碍作用 二、电流与电压的关系 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 一、电容对交流电的阻碍作用 1．容抗的概念 　　反映电容对交流电流阻碍作用程度的参数称为容抗。容抗按下式计算 容抗和电阻、电感的单位一样，也是 (欧)。 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 2．电容在电路中的作用 　　在电路中，用于“通交流、隔直流”的电容器称为隔直电容器；用于“通高频、阻低频”将高频电流成分滤除的电容器称为高频旁路电容器。 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 1．电容电流与电压的大小关系 电容电流与电压的大小关系为 二、电流与电压的关系 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 2.电容电流与电压的相位关系 　　电容电流比电压超前 90(或 /2)，即电容电压比电流滞后 90 ，如图 8-3 所示。 图 8-3　电容电压与电流的波形图与矢量图 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 解：(1) (2) (3) 电容电流比电压超前90，则 　　【例8-3】已知一电容 C = 127 F，外加正弦交流电压 　　　　　　　　　　　。试求：(1) 容抗 XC；(2) 电流大小 IC；(3) 电流瞬时值。 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 8.4　电阻、电感、电容的串联电路 一、RLC 串联电路的电压关系 二、RLC 串联电路的阻抗 三、RLC 串联电路的性质 四、RL 串联电路与 RC 串联电路 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 一、RLC 串联电路的电压关系 　　由电阻、电感、电容相串联构成的电路称为 RLC　串联电路。 图 8-4　RLC 串联电路 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 　　设电路中电流为 i = Imsin( t)，则根据 R、L、C 的基本特性可得各元件的两端电压： uR =RImsin( t)，　uL=XLImsin( t  90)，　 uC =XCImsin( t  90) 　　根据基尔霍夫电压定律 (KVL) ，在任一时刻总电压u 的瞬时值 u = uR  uL  uC 　　作出矢量图，如图 8-5 所示，并得到各电压之间的大小关系为 上式又称为电压三角形关系式。 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 图 8-5　RLC 串联电路的矢量图 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 由于 UR = RI，UL = XLI，UC = XCI，可得 令 　　上式称为阻抗三角形关系式，|Z| 称为 RLC 串联电路的阻抗，其中 X = XL  XC 称为电抗。阻抗和电抗的单位均是 (欧)。 二、RLC 串联电路的阻抗 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 阻抗三角形的关系如图 8-6 所示。 由矢量图可以看出总电压与电流的相位差 上式中  称为阻抗角。 图 8-6 RLC 串联电路的阻抗三角形 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 　　根据总电压与电流的相位差(即阻抗角 )为正、负、零三种情况，将电路分为三种性质。 　　1. 感性电路：当 X > 0 时，即 X L > X C， > 0，电压 u 比电流i超前  ，称电路呈感性； 　　2. 容性电路：当 X < 0 时，即 X L< X C， < 0，电压 u 比电流i滞后 || ，称电路呈容性； 　　3. 谐振电路：当 X = 0 时，即 X L = X C， = 0，电压 u 与电流 i 同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时，称为谐振状态(见本章第五节)。 三、RLC 串联电路的性质 《电工技术基础与技能》演示文稿 《电工技术基础与技能》演示文稿 　　【例8-4】 在 RLC 串联电路中，交流电源电压 U = 220 V，频率 f = 50 Hz，R = 30 ，L = 445 mH，C = 32 F。试求：(1) 电路中的电流大小 I ；(2) 总电压与电流的相位差  ；(3) 各元件上的电压 UR、UL、UC 。 解：(1) XL = 2fL  140 ，XC =  100 ， 则 《电工技术基础与技能》演示文稿