内容正文:
1.熟练掌握纯电容电路中电流与电压的相位关系和数量关系。
纯电容正弦交流电路
§6-5
2.熟练掌握纯电容电路中的功率关系。
3.掌握电容器在交流电路中的作用。
学习目标
第六章 正弦交流电路
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由介质损耗很小、绝缘电阻很大的电容器组成的交流电路,可近似看成纯电容电路。
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一、电流与电压的关系
1.基本关系
电容中的电流大小与电容两端电压的变化率成正比。
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2.相位关系
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纯电容电路中的电流超前电压90°,这与纯电感电路的情况正好相反。
设加在电容器两端交流电压的初相为零,则电流、电压的瞬时值表达式分别为:
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3.数量关系
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实验结论表明:容抗的大小与频率及电容量成反比,即:
电容器的容抗随频率
变化的曲线
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在直流电路中,因频率f=0,故电容器的容抗等于无限大。这表明,电容器接入直流电路时,在稳态下是处于开路状态。
电容在电路中的作用可以概括为:隔直流,通交流,阻低频,通高频。
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在纯电容电路中,电流的有效值等于它两端电压的有效值除以它的容抗,即:
在纯电容电路中,电流与电压的有效值满足欧姆定律,但是瞬时值不满足欧姆定律。
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【知识拓展】
电容器在实际中的应用
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二、电路的功率
1.瞬时功率
纯电容电路的瞬时功率也是以2ω按正弦规律变化的。
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2.平均功率
在纯电容电路中,电容器也是时而“吞进”功率,时而“吐出”功率,因而电容器本身不消耗有功功率(平均功率),在一个周期内的平均功率也为零。
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3.无功功率
为了衡量电容器和电源之间的能量交换,用瞬时功率的最大值来表示其交换的规模,并称为无功功率,用QC来表示:
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一个10μ F的电容器,接在
的电源上。试写出电流的瞬时值表达式,画出电流、电压的相量图,求出电路的无功功率。
[例6—4]
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课堂小结
1.纯电容电路中的电流超前电压90°,容抗 。
2.电容的作用是隔直流,通交流,阻低频,通高频。在纯电容电路中,电流与电压的有效值满足欧姆定律。
3.有功功率等于0。
4.无功功率
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