5.4 纯电感电路（课件）- 《电工电子技术基础》同步教学（人民邮电版）

第5章 单相交流电路 5.1 交流电的基本知识 5.2 正弦交流电的表示方法 5.3 纯电阻电路 5.4 纯电感电路 5.5 纯电容电路 5.6 RLC串联电路 5.7 串联谐振电路 5.8 技能训练：单相交流电路 内 容 5.4 纯电感电路 在交流电路中，如果用电感线圈作负载，且线圈的电阻可以忽略不计时，这个电路就称为纯电感电路。 5.4.1 电流与电压的数量关系 5.4.2 电流与电压的相位关系 5.4.3 电路的功率 5.4.1 电流与电压的数量关系 1. 感抗（XL) 电感线圈对电流的阻碍作用称为电感线圈的感抗。 单位：欧姆（Ω） 电感线圈有“通直流、阻交流”或“通低频、阻高频”的特性。 2. 电流与电压的数量关系 5.4.2 电流与电压的相位关系 在纯电感电路中，电流与电压是同频率的正弦量，电压超前电流90°，或者说电流滞后电压90°。 若电感线圈中通过的电流为 则 5.4.3 电路的功率 1. 瞬时功率 在纯电感正弦交流电路中，瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积。 纯电感元件在交流电路中不消耗电能。 2. 无功功率（QL） 瞬时功率的最大值称为电感元件的无功功率。 单位：乏（var） 必须指出：“无功”含义是交换，而不是消耗，更不能把“无功”误解为无用。例如：具有电感的变压器、电动机等，都是靠电磁转换来进行工作的，如果没有无功功率的存在，这些设备是不能工作的。 【例5.6】一个5mH的电感线圈，接在 电源上，（1）试写出 电流的瞬时值表达式；（2）画出电流、电压的相量图；（3）求出电路的无功功率。 解：由 可知 故 （1）由于电流的有效值为 因此电流的瞬时值表达式为 （2）电流、电压的相量图如图5.17所示。 （3）电路的无功功率 5.5 纯电容电路 在交流电路中，如果只用电容器做负载，且可以忽略介质的损耗时，这个电路就称为纯电容电路。 5.5.1 电流与电压的数量关系 5.5.2 电流与电压的相位关系 5.5.3 电路的功率 5.5.1 电流与电压的数量关系 1. 容抗（XC） 在交流电路中，电容对交流电的阻碍作用称为容抗。 单位：欧姆（Ω） 电容器有“通交流、隔直流”和“通高频、阻低频”的特性。 2.电流与电压的数量关系 5.5.2 电流与电压的相位关系 在纯电容电路中，电流与电压是同频率的正弦量，电流超前电压90°，或者说电压滞后电流90°。若设电容两端的电压为 则 5.5.3 电路的功率 1. 瞬时功率 瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即 在纯电容电路中，电容器也是时而“吞进”功率，时而“吐出”功率， 不消耗电能，其有功功率（平均功率）为零。 2.无功功率（QC） 瞬时功率的最大值称为电容元件的无功功率。 单位：乏（var） 【例5.7】若把一个 的电容器接到电压为 试求：（1）电容的容抗；（2）写出电流的瞬时值表达式；（3）画出电流和电压的相量图。 的电源上， 解：（1）容抗为 （2）由于电流的有效值为 故电流的瞬时值表达式为 （3）电流和电压的相量图如下图所示。 $$