2.2单一参数的正弦交流电路的计算(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（大连理工大学出版社）

任务2 单一参数的正弦交流电路的计算 一、纯电阻R电路 1．电阻元件上电流和电压关系 （1）电阻元件上电流和电压的数值关系 图2-10 纯电阻元件组成的交流电路 （a）电路 （b）波形图 （c） 相量图 （d）功率波形 （1） 频率相同 （2） 相位相同 （3）有效值关系： 1.电阻电路中电流、电压的关系 （4） 相量关系 o 0 Ð = U U R I U = U I （5）相量图 o 0 Ð = I I o 0 Ð = U U o 0 Ð = IR R I = 设 则 2．电阻元件的功率 （1）瞬时功率 小写 =2UIsin2 t ωt u i p ωt （2） （耗能元件） 结论： （1） 随时间变化 （2） 平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值 大写 u i R P=UI U=IR =I2R=U2/R 二、纯电感L电路 1．电感元件上电压和电流的关系 图2-11 电感元件的交流电路 （a）电路图（b） 电压和电流的波形图 （c） 电压和电流的相量图 （d） 功率波形 基本关系式： 设 则 （1）电压、电流的频率相同 其图形见图2-11（b）。 （2）电压和电流的相位不同 电流滞后电压90°。 （3）电压和电流的数值关系 Um=ωLIm U=ωLI=XLI 式中XL称为感抗，单位为欧姆（Ω），且 XL=ωL=2πfL （4）电压和电流的相量关系式 o 0 Ð = I I o 90 Ð = U U 2．电感电路的功率 （1）瞬时功率 （2）有功功率 结论：纯电感元件不消耗有功功率，但是纯电感与电源之间存在着能量交换（能量的吞吐） ，从图2-11（d）也可以看出。 电感元件储存的磁场能大小为： （3） 无功功率 Q Q 的单位：乏、千乏 (var、kvar) Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用 以衡量电感电路中能量交换的规模。 【想一想】能从字面上把无功功率理解为“无用”之功吗？无功的真正含义是什么？ 基本关系式: 设： 三、电容电路 u i C 则： 9 27 （ 1 ）频率相同 （2）相位相差 90° （ i 领先u 90° ） 1.电容电路中电流、电压的关系 i u （3）有效值 或 容抗（Ω） 定义： I 则： （4） 相量关系 设： 则： 领先！ 2.电容电路中的功率 （1） 瞬时功率 p （2） 平均功率 P （3） 无功功率 Q 瞬时功率达到的最大值（吞吐规模） 电容不消耗能量，但可储存能量 ，电容元件储存的电场能为： 1. 单一参数电路中的基本关系 电路参数 基本关系 复阻抗 L 复阻抗 电路参数 基本关系 C 电路参数 R 基本关系 复阻抗 单一参数的正弦交流电路小 结 在正弦交流电路中，若正弦量用相量 表示， 电路参数用复数阻抗（ ) 表示，则复数形式的欧姆定律和直流电路中的形式相似。 2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律 电阻电路 电感电路 电容电路 复数形式的欧姆定律 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 电路 参数 电路图 （正方向） 复数 阻抗 电压、电流关系 瞬时值 有效值 相量图 相量式 功率 有功功率 无功功率 R i u 设 则 u、 i 同相 0 L i u C i u 设 则 设 则 u领先 i 90° u落后i 90° 0 0 基本 关系 $