電工基礎(chǔ)（第四版）

課件

2009.6.105-6RLC串聯(lián)電路復(fù)習(xí)§5-5純電容電路

1.純電容電路中，電流i在相位上超前電壓uC900。

2.純電容電路中，電流與電壓成正比，與容抗成反比：I=UC/XC3.純電容電路的無(wú)功功率為：

QC=UCI=I2XC=提問(wèn)：

1.在純電容正弦交流電路中，增大電容量，其他條件不變，電路中電流將怎樣變化？

2.在純電容正弦交流電路中i=成立嗎？為什么？IUC圖5-27b）2πωtπOuCiuC圖5-27c）電壓滯后電流900i5-6RLC串聯(lián)電路

講授新課§5-6RLC串聯(lián)電路

RLC串聯(lián)電路，如圖5-29所示。一、電壓與電流的關(guān)系

設(shè)RLC串聯(lián)電路中通過(guò)的正弦交流電流為：

i=Imsinωt

根據(jù)基爾霍夫電壓定律，RLC串聯(lián)電路的總電壓瞬時(shí)值等于電阻、電感、電容元件上各電壓瞬時(shí)值之和。

u＝uR+uL+uc

且總電壓及電阻、電感、電容電壓都是和電流同頻率的正量弦。uLCuLuCiuRR圖5-29RLC串聯(lián)電路和相量圖5-6RLC串聯(lián)電路對(duì)應(yīng)的相量關(guān)系為

以電流為參考相量，畫出RLC串聯(lián)電路相量圖，如圖5-29所示（假設(shè)UL>UC）。

由相量圖可得總電壓的有效值為式中UX叫做電抗電壓，UX=UL-UC將UR=IR、UL=IXL、UC=IXC

代入上式得

式中X=XL-XC

稱為電抗，

稱為阻抗，單位是ΩΦUCULUCUICUXUR圖5-29

UL>UC5-6RLC串聯(lián)電路

圖中為阻抗角，它表示電壓與電流之間的相位差。

各邊同除以IφUUXURa）UURφUXb）RXZφc）5-6RLC串聯(lián)電路

二、電路的電感性、電容性和電阻性

1.電感性電路當(dāng)UL＞UC

時(shí)，則XL＞XC,阻抗角＞0，電壓超前電流，電路呈現(xiàn)電感性。

2.電容性電路當(dāng)UL＜UC

時(shí)，則XL＜XC,阻抗角＜0，電流超前電壓，電路呈現(xiàn)電容性。

U圖5-29b）UL＜UC

ULUXURIUCULφ?qǐng)D5-29a）UL>UC

UXUCULUCUURIφ3.電阻性電路

當(dāng)UL=UC時(shí)，則XL=XC,阻抗角=0,電壓和電流同相，電路呈現(xiàn)電阻性，電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。5-6RLC串聯(lián)電路ULUCUR=IU圖5-29RLC串聯(lián)電路相量圖5-6RLC串聯(lián)電路

三、功率

1.在RLC串聯(lián)電路中的有功功率為

P=URI=UIcosφ

2.在RLC電路中的無(wú)功功率為電感和電容上的無(wú)功功率之差。Q=QL-QC=ULI-UCI=(UL-UC)I=UXI=UIsinφ

3.在交流電路中，把電壓與電流的有效值的乘積定義為正弦交流電路的視在功率，用S表示。單位是伏安(VA)。

視在功率表示電源可能提供的最大功率，常表示電源設(shè)備的容量。

P、Q、S組成功率三角形(如右圖)。各邊同乘以IφURUUX電壓三角形φPQS功率三角形5-6RLC串聯(lián)電路

4.功率因數(shù)有功功率P與視在功率S之比稱為功率因數(shù)，即【例題5-13】在一RLC串聯(lián)電路中，已知R=30Ω，L=254mH，C=80μF，電源電壓

。試求：

(1)阻抗Z和電流I；(2)P，Q，S。解：(1)XL=ωL=314×254×10-3=80Ω

5-6RLC串聯(lián)電路5-6RLC串聯(lián)電路

由燈泡、電感線圈及電容組成一個(gè)RLC串聯(lián)電路，如圖5-28所示。觀察下列現(xiàn)象：

1.開(kāi)關(guān)SA閉合后接上交流電壓，燈泡微亮,顯示的電流數(shù)值較小；這時(shí)再斷開(kāi)SA，燈泡突然變亮，顯示電流數(shù)值較大。2.UR+UL+UC≠U

LiuAuRuLCuCSA圖5-28RLC串聯(lián)電路HL5-6RLC串聯(lián)電路

課堂小結(jié)

1.RLC串聯(lián)電路中電壓和電流的數(shù)量關(guān)系為

電壓和電流之間的相位差為

2.RLC串聯(lián)電路中三種情況:電感性電路、電容性電