西安电子科技大学出版社高二电工技术基础与技能项目八 正弦交流电课件

电工技术基础与技能 【任务目标】 （1）掌握单一参数交流电路的电压与电流的关系，会计算感抗、容抗； （2）会用矢量图分析RL串联、RC串联、RLC串联电路，理解阻抗的概念； （3）理解交流电路中有功功率、无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的方法； （4）了解照明线路配电板的组成，会安装并检测照明线路配电板； （5）了解单相电能表的使用方法； （6）了解常用电光源的特性和使用场合。 项目八 正弦交流电 电工技术基础与技能 8.1 正弦交流电路 实验：当某一电阻（或电容器、电感器）两端接上正弦交流电后，你知道加在电阻（或电容器、电感器）两端的电压与通过电阻的电流大小之间是否仍然符合欧姆定律？ 此时电压与电流大小满足什么关系?相位呢？ S R u A B uR i + — 8.1.1 纯电阻电路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 纯电阻电路是只有电阻负载的交流电路。 　纯电阻电路 R uR i uR＝URmsint 8.1.1 纯电阻电路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.1 纯电阻电路 1.电压与电流的数量关系 纯电阻交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.1 纯电阻电路 2. 电压与电流的相位关系 纯电阻交流电路中，电流与电压同相。由于电压的初相 u ＝0，则电流的初相i ＝0，因此电流的瞬时值表达式为：i＝IRmsinωt。 I UR uR i ωt 0 uR,i （b）波形图 （a）矢量图 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.1 纯电阻电路 【例8-1】在纯电阻电路中，已知电阻为440Ω，交流电压为， 求通过电阻的电流是多大？写出电流的解析式。 　　 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.2 纯电感电路 　纯电感电路是只有空心线圈的负载，而且线圈的电阻和分布电容均忽略不计的交流电路。 纯电感电路 i L uL 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.3 电感对交流电的阻碍作用 在如图所示的电路中，将开关S接通1触点，可以看到灯泡较亮；当开关S接通2触点，即电路中接入电感线圈（阻值可忽略）时，可以观察到灯泡亮度明显变暗，这表明电感线圈对交流电存在阻碍作用。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 为什么电感对交流电有阻碍作用呢？这是因为交流电通过电感线圈时，电流时刻都在变化，线圈上就产生自感电动势，来反抗电流的变化，这样就形成了对交流电的阻碍作用。 通常把电感对交流电的阻碍作用称为感抗，用符号XL表示，它的单位是欧姆(Ω)。 感抗的大小与哪些因素有关呢？在演示电路中，保持S接通2触点，继续演示： （1）从线圈中插入铁芯，灯泡变暗；取出铁芯，灯泡变亮，说明 线圈的自感系数越大，感抗就越大。 （2）保持电源电压大小不变，改变交流电源的频率。发现电源频率越高，灯泡亮度越暗，说明 电源频率越高，线圈的感抗越大。 8.1.3 电感对交流电的阻碍作用 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.3 电感对交流电的阻碍作用 　　感抗的大小XL与电源频率成正比，与线圈的电感成正比。用公式表示为： XL＝L＝2fL 式中： XL——线圈的感抗，单位是Ω（欧〔姆〕）； f——电源的频率， 单位是Hz（赫〔兹〕）； ——电源的角频率，单位是rad/s（弧度/秒）; L——线圈的电感，单位是H（亨〔利〕）。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.4 纯电感电路电流与电压的关系 （一）电压与电流的数量关系 纯电感交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。值得注意的是，公式中XL为感抗，不是电感L，且XL＝ωL＝2fL。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.4 纯电感电路电流与电压的关系 （二）电压与电流的相位关系 （b）波形图 （a）矢量图 纯电感交流电路中，电流与电压的相位关系为电压超前电流 ，或者说电流滞后电压 。 I UL i uR ωt 0 uL,i 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 8.1.5 纯电容电路 　纯电容电路是只有电容器的负载，而且电容