3—3 单一参数交流电路（ 课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（劳动版）

1 3—3 单一参数交流电路 1．了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路中电压与电流之间的相位关系和数量关系。 2．理解交流电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。 3．理解电感和电容的储能特性。 学习目标 2 3—3 单一参数交流电路 一、纯电阻交流电路 二、纯电感交流电路 三、纯电容交流电路 3 3—3 单一参数交流电路 一、电容器 电路图 交流电路中如果只考虑电阻的作用，则这种电路称为纯电阻电路。例如，白炽灯、卤钨灯、工业电阻炉等电路都可近似地看成是纯电阻电路。在这些电路中，当外电压一定时，影响电流大小的主要因素是电阻。其简化电路如图所示。 4 3—3 单一参数交流电路 1．电流与电压的关系 实验表明，在正弦交流电压作用下，电阻中通过的电流是一个同频率的正弦交流电流，且与加在电阻两端的电压同相位，如图b所示。 纸介电容器 5 3—3 单一参数交流电路 2．平均功率 瞬时功率的曲线如图3c所示。 由于瞬时功率时刻都在变动，不便计算，通常用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小，称为平均功率。 纸介电容器 6 3—3 单一参数交流电路 二、纯电感交流电路 电路图 由电阻很小的电感线圈组成的交流电路，可以近似地看作纯电感电路，如图a所示。 7 3—3 单一参数交流电路 1．电流与电压的关系 （1）在纯电感电路中，电感两端的电压比电流超前90°，即电流比电压滞后90°。图b和图c分别给出了电压和电流的波形图及功率曲线图。 纯电感电路 b）波形图 c）功率曲线图 8 3—3 单一参数交流电路 1．电流与电压的关系 （2）电流与电压的有效值之间符合欧姆定律，即 感抗只是电压与电流最大值或有效值的比值，而不是电压与电流瞬时值的比值，即XL≠ui，这是因为u和i的相位不同。 纯电感电路 b）波形图 c）功率曲线图 9 3—3 单一参数交流电路 2．无功功率 由上图c所示功率曲线图可见，瞬时功率在一个周期内，有时为正值，有时为负值。瞬时功率为正值，说明电感从电源吸收能量转换为磁场能储存起来；瞬时功率为负值，说明电感又将磁场能转换为电能返还给电源。 纯电感电路 b）波形图 c）功率曲线图 10 3—3 单一参数交流电路 三、纯电容交流电路 电路图 1．电流与电压的关系 把电容器接到交流电源上，如果电容器的电阻和分布电感可以忽略不计，就可以把这种电路近似地看成是纯电容电路，如图所示。 11 3—3 单一参数交流电路 1．电流与电压的关系 （1）在纯电容电路中，电压比电流滞后90°，即电流比电压超前90°。图b和图c分别给出了电压和电流的波形图及功率曲线图。 （2）电流与电压的有效值之间符合欧姆定律，即 纯电容电路 b)波形图 c)功率曲线图 12 3—3 单一参数交流电路 2．无功功率 由上图c所示功率曲线图可知，瞬时功率有正也有负。瞬时功率为正值，说明电容从电源吸收能量转换为电场能储存起来；瞬时功率为负值，说明电容又将电场能转换为电能返还给电源。也就是说，纯电容电路不消耗能量，电容也是一种储能元件。 纯电容电路的无功功率为 $