5.5 感性负载与电容并联交流电路（课件）-《电工基础》同步精品课堂（人邮版·第4版）

第五章 单相正弦交流电路 5.5感性负载与电容并联交流电路 《电工基础》（人邮版•第4版） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.理解感性负载与电容并联电路基本原理知识。 2.掌握提高功率因数的意义及相关计算知识。 能力目标 1.能够准确绘制感性负载与电容并联电路矢量图。 2.具备运用公式分析电路电流变化的能力。 情感目标 1.培养对交流电路知识的探索兴趣和钻研精神。 2.增强对电力工程应用中节能意识的重视。 第五章 单相正弦交流电路 导入情景 01 在现代工业生产中，大型工厂里各种机器设备运转需要消耗大量电能。比如一家制造企业，每月电费开支巨大。经过电力工程师检测发现，企业里大量的电动机等感性负载运行时功率因数较低。那么，如何解决这一问题来降低用电成本呢？今天我们就一起学习感性负载与电容并联交流电路，探寻其中的奥秘。 新知学习 02 一.感性负载与电容并联交流电路分析 因为并联电路两端的电压相等，所以分析感性负载与电容并联交流电路是以电压为参考正弦量。 新知学习 02 一.感性负载与电容并联交流电路分析 设感性负载与电容并联交流电路的电压为 线圈支路电流的有效值为 线圈支路电流比电压滞后1 新知学习 02 一.感性负载与电容并联交流电路分析 线圈支路电流的瞬时值为 电路总电流的瞬时值等于各支路电流瞬时值之和，即 总电流与电压的相位差为 新知学习 02 二.提高功率因数的意义和方法 1.提高功率因数的意义 (1)提高供电设备的能量利用率。 当视在功率(即供电设备的容量)一定时，功率因数越大，用电设备的有功功率也越大电源的利用率就越大。 新知学习 02 二.提高功率因数的意义和方法 (2)减少输电线路的能量损失。 输电线路的能量损失主要是由输电线路电流的热效应引起的，其损失的能量为△Q=I²Rt 输电线路电流的热效应引起的能量损失Q也减小了。 新知学习 02 二.提高功率因数的意义和方法 2.提高功率因数的方法 功率因数是用电设备的一个重要技术指标。在工程上，提高功率因数的方法很多，在工矿企业等用电单位中，普遍采用在感性负载两端并联电容器的方法来提高电路的功率因数。 新知学习 02 知识小结 在感性负载与电容并联的交流电路中，由于并联电路电压相等，分析时以电压为参考正弦量。线圈支路电流比电压滞后，。提高功率因数意义重大，既能提高供电设备的能量利用率，又能减少输电线路能量损失，因为功率因数提高后，在有功功率和电压不变时，电流减小，由热效应导致的输电线路能量损失随之降低。工程上常采用在感性负载两端并联电容器的方法来提高功率因数 。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目1:提高功率因数可以减少（ ）的能量损失。 A. 用电设备 B. 供电设备 C. 输电线路 D. 发电设备 答案：C 解析：提高功率因数的意义之一是减少输电线路的能量损失，输电线路的能量损失主要由输电线路电流的热效应引起。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 2：在工矿企业等用电单位中，普遍采用（ ）来提高电路的功率因数。 A. 在感性负载两端串联电容器 B. 在感性负载两端并联电容器 C. 增加电阻 D. 减少电感 答案：B 解析：在工矿企业等用电单位中，普遍采用在感性负载两端并联电容器的方法来提高电路的功率因数。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 3：关于感性负载与电容并联交流电路，下列说法正确的是（ ）。 A. 电容支路电流比电压滞后 B. 总电流一定大于线圈支路电流 C. 以电流为参考正弦量分析电路 D. 并联电容后可能使功率因数提高 答案：D 解析：电容支路电流比电压超前，A 错误；总电流不一定大于线圈支路电流，B 错误；是以电压为参考正弦量分析电路，C 错误；在感性负载两端并联电容器可提高功率因数，D 正确。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目4：感性负载与电容并联交流电路中，电压与电容支路电流的相位关系是（ ）。 A. 电压超前电容支路电流 B. 电压滞后电容支路电流 C. 电压与电容支路电流同相 D. 不确定 答案：B 解析：在电容电路中，电流超前电压，所以在感性负载与电容并联交流电路中，电压滞后电容支路电流。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 5：提高功率因数对电力系统的好处不包括（ ）。 A. 提高供电设备的能量利用率 B. 减少输电线路的能量损失 C. 降低发电成本 D. 增加输电线路的电流 答案：D 解析：提高功率因数可提高供电设备能量利用率、减少输电线路能量损失，不会增加输电线路电流，反而会使电流减小，也有助于降低发电成本（因为提高了能源利用效率），所以不包括 D 选项。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目6： 在工矿企业等用电单位中，普遍采用______的方法来提高电路的功率因数。 答案：在感性负载两端并联电容器 解析：这是工程上提高功率因数的常用方法，在感性负载两端并联电容器可有效改善电路的功率因数。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 7： 感性负载与电容并联交流电路中，电压与电容支路电流的相位关系是电压______电容支路电流。 答案：滞后 解析：在电容电路中，电流超前电压，所以在该并联电路中，电压滞后于电容支路电流。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 8： 功率因数是用电设备的一个重要______。 答案：技术指标 解析：功率因数反映了用电设备对电能的利用效率，是衡量用电设备性能的重要技术指标。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目9： 若要提高供电设备的能量利用率，需要提高______。 答案：功率因数 解析：当视在功率一定时，提高功率因数能增大用电设备的有功功率，从而提高供电设备的能量利用率。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 10： 感性负载与电容并联交流电路矢量图能直观反映各电流间的______关系。 答案：相位和大小 解析：通过绘制矢量图，可以清晰地看出各电流之间的相位差异以及大小对比情况。 本次课主要学习了电源与电源电动势相关知识。电源能将其他形式能转化为电能，种类多样。电源电动势衡量电源力做功能力，通过公式 E = W/q 计算。还了解新能源汽车及其动力电源，认识到其发展的机遇与挑战。 课堂小结 04 在本节课中，我们学习了感性负载与电容并联交流电路的分析方法，明确了以电压为参考正弦量。理解了电路中电流的关系，并学会绘制矢量图。还掌握了提高功率因数的意义，包括提升供电设备利用率和减少输电损耗，以及在感性负载两端并联电容这一常用的提高功率因数的方法。 作业布置 05 1.简述感性负载与电容并联电路分析的要点。 2.说明提高功率因数对供电设备的意义。 3.解释为何并联电容能提高电路功率因数 。 感谢观看 $$