6.1 RL串联交流电路(课件）-《电工基础》同步教学（广东高等教育出版社）

第六章 R、L、C交流电路的分析 第1节 RL串联交流电路 第2节 RC串联交流电路 第3节 RLC串联交流电路 第4节 RL并联C交流电路 通过本章的学习，你将会学习电阻、电容、电感相互串联或并联的交流电路。 （1）理解RL、RC、RLC串联电路的连接方式，了解RL并C电路，知道各电路在实际生活中的应用； （2）熟悉电压三角形、阻抗三角形和功率三角形的画法，懂得根据这三个三角形进行阻抗、电压、电流、功率及功率因数等的计算； *（3）理解滤波、谐振等概念，能进行滤波转折频率、谐振频率及品质因数等基本参数的简单计算。 第 1 节 RL串联交流电路 观察日光灯，有条件的话如图6-1试着打开日光灯的底盒，熟悉日光灯电路的组成，上网查找日光灯工作原理。 图6-1 练 一 练 第1节 RL串联交流电路 一、RL串联交流电路的电压电流关系 设： 则： 故： 用图形法进行矢量的加法运算可知 电压超前总电流 图6-2 图6-3（a） 感性电路 第1节 RL串联交流电路 一、RL串联交流电路的电压电流关系 电压三角形： 电阻两端电压 、电感两端电压和串联电路总电压构成的直角三角形。 图6-3 第1节 RL串联交流电路 一、RL串联交流电路的电压电流关系 因： 则： 令： 有： 在RL串联的交流电路中，电压与电流也符合欧姆定律。 图6-3（b） 图6-4 第1节 RL串联交流电路 一、RL串联交流电路的电压电流关系 阻抗三角形： 电阻R、感抗XL和阻抗Z构成的直角三角形。与电压三角形相似。 阻抗Z： 表示电阻和电感串联起来对交流电的总阻碍作用，其单位为欧姆（Ω ）。 图6-3（b） 图6-4 【例6-1】 将一个电感为1.65H、电阻为300Ω的线圈接到电压为 的电源上，试求电路中的阻抗Z及电流I。 一个8kΩ电阻和一个电感为6mH的线圈串联接到交流电源上，已知通过元件的电流为 ， 求：（1）电阻、电感两端的电压有效值分别为多少？（2）*写出电源电压u的数学表达式。 【例6-2】 一个5MΩ电阻和一个电感为12H的线圈串联接到交流电源 上，求：（1）电路中的阻抗Z；（2）*电流i的数学表达式。 第1节 RL串联交流电路 二、RL串联交流电路的功率关系 因： 则： 定义 有： 图6-6 视在功率S：代表电源所能提供的功率，单位为伏安（VA）或千伏安（kVA）。通常用来表示设备的容量。 第1节 RL串联交流电路 二、RL串联交流电路的功率关系 功率三角形： 有功功率、无功功率与视在功率构成的直角三角形。与电压三角形、阻抗三角形相似。 图6-4 图6-3（b） 图6-6 绕线电阻与电感线圈的结构非常相似，在电路分析时到底是按电阻分析还是按电感分析，抑或是按RL串联分析呢？绕线电阻中电阻丝通常缠绕在绝缘棒或绝缘柱上，无感绕线电阻为了进一步减少其在电路中可能产生的电磁感应，还会采用双螺旋反向缠绕的方法，让两个线圈产生的电感相互抵消，整个绕线电阻对外电路呈现无感或者微感，所以绕线电阻在电路分析时按电阻处理。而电感线圈一般缠绕在内插铁芯的骨架上，铁芯具有增强电磁感应效果的作用，在电路分析时，如果线圈电阻值很小，可以忽略不计，就按纯电感处理，否则就按RL串联分析。 小知识 第1节 RL串联交流电路 三. 功率因数 功率因数λ ：有功功率与视在功率的比值。 是一个小于或等于1的常数，没有单位。 反映了电源的利用率。 在电力工程上，力求电路的功率因数接近于1。 【例6-3】 将一个电感为1.65H、电阻为300Ω的线圈接到电压为 的电源上，试求有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 某变电所输出的电压为220V，额定视在功率为220kVA。如果给电压为220V、功率因数为0.75、额定功率33kW的单位供电，请问能供给几个这样的单位？若把功率因数提高到0.9，又能供给几个这样