4.4RL串联电路（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

第四节　RL串联电路  一、RL 串联电路 二、RL 串联电路电压间的关系 三、RL 串联电路的阻抗 四、RL 串联电路中电压与电流的相位关系 五、RL 串联电路的功率 一、 RL 串联电路 　　下面做一个实验，通过实验了解一下 RL 串联电路。 　　实验14 RL 串联电路的测量 　　1．测量电感器的直流电阻 　　用万用表的欧姆挡测量电感器，发现其有直流电阻。 　　实验说明：实际中的电感器是一个 RL 串联电路。 第四节　RL串联电路 　　2．测量 RL 串联电路的电压、电流 　　①　由电阻为 R 的灯，电感为 L 的变压器构成 RL 串联电路，如图所示。 　　②　施加 100 V 的交流电压。 第四节　RL串联电路 　　③ 　计算灯的电阻 R 的值。 　　④　计算线圈的感抗 XL 。 　　⑤　根据电源电压与电流计算出阻抗 Z（），如图所示。 第四节　RL串联电路 二、RL 串联电路电压间的关系 　　 1． RL 串联电路中各电压间的相位不同，总电流与总电压的相位也不同，以正弦电流为参考正弦量，即 　　则电阻两端电压、电感线圈两端电压分别为 　　与之对应的电压有效值矢量关系式为 第四节　RL串联电路 　　2．矢量图如右图所示，由矢量关系得到电压间的数量关系为 　　UR—— R 两端电压有效值，单位为伏[特]（V） 　　总电压的相位超前电流 　　UL——电感线圈两端电压有效值，单位为伏[特]（V） 　　总电压与各分电压的关系 　　 U ——电路中总电压有效值，单位伏[特]（V） 第四节　RL串联电路 三、RL 串联电路的阻抗 　　1．阻抗：电阻和电感串联电路对交流电的阻碍。 　　式中：U——电路总电压的有效值，单位为伏[特]（V） 　　 I——电路总电流的有效值，单位为安[培]（A） ——电路的阻抗摸，单位为欧[姆] （） 　　阻抗公式 第四节　RL串联电路 　　2．阻抗公式的推导 　　将两式 　　代入下式中 　　得 　　整理得 第四节　RL串联电路 　　3．阻抗角 　　阻抗角：阻抗三角形中 Z 和 R 的夹角，与电压三角形中电压与电流的夹角，阻抗三角形如图所示。 　　由上图得到电阻、感抗、阻抗的关系式 第四节　RL串联电路 四、RL 串联电路中电压与电流的相位关系 　　RL 串联电路电压与电流相位关系是：总电压 U 的相位超前于总电流 I 一个  角，画出矢量图如图所示。 　　画出矢量图如图所示。 第四节　RL串联电路 五、RL 串联电路的功率 　　1．有功功率 　　有功功率：电路中只有电阻消耗功率，计算公式为 　　由下图功率三角形可知 UR 和总电压 U 的关系： 　　所以 第四节　RL串联电路 　　2．无功功率： 　　感性无功功率：电路中电感不消耗能量，并与电源之间进行能量交换，用 Q 表示，计算公式为 　　由下图功率三角形可知 UL 和总电压 U 的关系为： 　　所以 第四节　RL串联电路 　　3．视在功率 　　视在功率：总电压与电流的乘积，用 S 表示。即 　　有功功率 P 、无功功率 QL 和视在功率 S 的关系为 　　式中，U——总电压的有效值，单位为伏[特]（V） 　　I——电流有效值，单位为安[培]（A） 　　S——视在功率，单位为伏安（V·A）或千伏安（V·A） 第四节　RL串联电路 　　[例8] 将电感为 255 mH、电阻为 60  的线圈接到 电源电压为 　　求：（1）线圈的感抗；（2）电路中的电流有效值；电路中的有功功率 p 、无功功率 Q 、和视在功率 S 。 　　解：由电压解析式 　　可知 　　（1）线圈的感抗、阻抗模分别为 第四节　RL串联电路 　　（2）电压有效值 　　则电流有效值为 　　（3）有功功率、无功功率、视在功率 第四节　RL串联电路 $