《电工基础》(劳动版第四版)47-§5—5-纯电容电路

1、文化理论课教案7.5.1-10-j-01科目电工基础授 课 日 期09机电班：09.12.2509制泠电工班：09.12.23课 时2课题第五章单相交流电§ 5 5 纯电容正弦交流电路班级09机电班09制泠电工班教 学 目 的使学生掌握纯电容正弦交流电路的特点和有关 计算；选 用 教 具/、 挂 图教 学 重 占纯电容正弦交流电路的容抗、电流计算及电流与 电压的相位关系教 学 难 占 八、容抗计算和电流与电压的相位关系教 学 回 顾纯电阻正弦交流电路和纯电感正弦交流电路的特点说明审阅签名：【组织教学】1. 起立，师生互相问好2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题【导入新课】我们知道

2、，纯电阻电路中，UR IRR,电压与电流同相位，P IRUR ;纯电感电路中，电压、电流、电阻的关系是UL ILXL ,电压超前电流90o，QL ILUL。那么，纯电容电路中的电压和电流之间的大小 和相位关系以及电路中能量如何转换、功率如何计算呢？学习本课后我们就知道了。【讲授新课】第五章单相交流电路§ 5 5纯电容正弦交流电路 (图5 10a)一、电容对电流的阻碍作用电容对电流的阻碍作用叫容抗，用XC表示，单位是XC1 1"C F-fc对于直流电，因f 0 ,故XC,故电容器有隔直流的作用。对于交流电，XC的大小随f的变化而变化。f , XC ,故电容器对交流电的通过有阻

3、力，且高 频低容抗，低频高容抗。因此，电容器又叫高通元件。二、电流与电压的关系数量关系：ICUCCUC 2 fCUcggXC,用式子表示为UCjXcC相位关系：电压滞后电流90o为什么电压滞后电流0时，电流最大；而电容器两极板间的电压为最大值时，电流为ica -UC90o ?这是因为电容器两极板间的电压为t 90o)(a)(b)图5 10电容元件交流电路(a)电路(b)电流电压波形(C)相量图gMlCg(C) UC三、功率ic ImSin为便于与纯电感电路的功率作比较，设1.瞬时功率：PCicUc ImSin可见，与纯电感电路一样，纯电容电路的瞬时也功率是按UmSin( t90o)t ,则 U

4、CUmSin( t90o)= UmlmSin t cos t=Sin2 t不断变化的，有时为正，有时为0,UCICSin2 tQC表示，单位是Var或kvar.有时为负。正最大值为ILUL ,负最大值也为ILUL。为正时，电容吸取电源功率，为负时电容释放功率。 若电感的功率为正，则电容的功率为负，故电感的功率与电容的功率能互相抵消(互相补偿)。2.无功功率：纯电容电路瞬时功率的最大值称为电容的无功功率，用QCUCIC ICXCUCXC式中负号表示电感吸收电能时，电容放出电能，电容与电感的功率性质相反。如果只求电容无功功率的大小，则一般用QCUi计算。XC解 因电流超前电压90° ,故

5、该元件是电容，应选C3. 平均有功功率:【课堂练习】图511纯电容电路瞬时功率与电压电流关系1.纯电容电路中，答：否。纯电感电路中，电流超前电压 大值。电流超前电压90°，是否意味着先有电流后有电压？90° ,意思是电流到达最大值时，电压还要经过90°才达到最2.在纯电容电路中，下列各式哪些是错误的？把错误的改正过来。(1)I），（ 3）Im CUm，（ 4）QC=UIXC，（5）QCU2 C解（1）I fCU错，应为fCUi XC错，应为'UXC4.纯电容正弦交流电路中，当ic2IS"（ 314t/ A时，电容上的电压为A. UC 2I CSi

6、n(314t-) VB. UC 2l CSin(314t) VC. UC21 丄 Si n( 314t -) VC2解上述三个式子都不对，正确的是一 UC2I s in (314t) V5.若电路中某元件两端的电压为U36sin(314t 180°)V，i 4sin(314t180°）A ,则该元件是（）A.电阻B.电感C.电容解 因U 36sin（314t 180°）=36sin（314t 180°）V ,故电流与电压同相，该元件是电阻，应选A6.若电路中某元件两端的电压为U 10si n（ 314t45°)V，i 5sin(314t 135°)A ,则该元件是()A.电阻B.电感C.电容瞬时功率：PC= UCICSin2 t2.功率无功功率：U 2QCUCICICXCC女口只求QC的大小，则一般去掉式中的负号XC有功功率：P 01.电压与电流关系90ogI CUCX相位关系：电流超前电压CUC 2 fUC ,用式子表示为:g UC jxC【布置作业】习题册§ 5 5 ( P.65P66【例5 5】 已知电路中U 220j2sin(100 t -) V ,UC 79.6( ), IC UCXCC 40 F ,求 XC、I、i、QC解XC1 1C 10040 10 6空 2.7