RLC电工基础课件A

1、电工基础（第四版）电工基础（第四版） 课件课件 2009.6.10Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路复习复习5-55-5纯电容电路纯电容电路 1.纯电容电路中，电流i i在相位上超前电压uC900。 2.纯电容电路中，电流与电压成正比，与容抗成反比：I=UC/XC 3.纯电容电路的无功功率为： QC=UCI I=I I2XC =提问提问： 1.在纯电容正弦交流电路中，增大电容量，其他条件不变，电路中电流将怎样变化？ 2.在纯电容正弦交流电路中i i=成立吗？为什么？CCXU2I IU UC C图图5-27 b5-27 b）CCXu22ttOu uC Ci

2、iu uC C图图5-27 c5-27 c）电压滞电压滞后电流后电流90900 0i iYour site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 讲授新课讲授新课5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 RLC串联电路，如图5-29所示。一、电压与电流的关系一、电压与电流的关系 设RLC串联电路中通过的正弦交流电流为： i=Ii=Im msintsint 根据基尔霍夫电压定律，RLC串联电路的总电压瞬时值等于电阻、电感、电容元件上各电压瞬时值之和。 u uu uR R+u+uL L+u+uc c 且总电压及电阻、电感、电容电压都是和电流同频率的正量弦。u uL LC Cu

3、uL Lu uC Ci iu uR RR R图图5-29 RLC5-29 RLC串联电路和相量图串联电路和相量图Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路对应的相量关系为对应的相量关系为 以电流为参考相量，画出以电流为参考相量，画出RLCRLC串联电路串联电路相量图，如图相量图，如图5-295-29所示（假设所示（假设U UL LUUC C）。）。 由相量图可得总电压的有效值为由相量图可得总电压的有效值为式中式中 U UX X叫做电抗电压，叫做电抗电压，U UX X=U=UL L-U-UC C将将 U UR R=IR =IR 、U UL L=IX=IXL L、U

4、UC C=IX=IXC C 代入上式得代入上式得 式中式中 X=XX=XL L-X-XC C 称为称为电抗电抗， 称为称为阻抗阻抗，单位是单位是CLRUUUU2222)(XRCLRUUUUUUIZXRIXXRIUCL2222)(22XRZUCULUCUICUXUR图图5-29 U5-29 UL LUUC CYour site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 图中图中 为阻抗角，它表示电压与电流之间的相位差。为阻抗角，它表示电压与电流之间的相位差。 RXXUUUCLRCLarctanarctan各边同除以各边同除以I IU UU UX XU UR Ra a）U UU UR

5、RU UX Xb b）R RX XZ Zc c）Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 二、电路的电感性、电容性和电阻性二、电路的电感性、电容性和电阻性 1.1.电感性电路电感性电路 当ULUC 时，则XLXC,阻抗角 0，电压超前电流 ，电路呈现电感性。 2.2.电容性电路电容性电路 当ULUC 时，则XLXC,阻抗角 0，电流超前电压，电路呈现电容性。 U U图图5-29 b5-29 b） U UL LU UC C U UL LU UX XU UR RI IU UC CU UL L图图5-29 a5-29 a） U UL LUUC C U UX XU UC

6、 CU UL LU UC CU UU UR RI IYour site here3.3.电阻性电路电阻性电路 当当U UL L=U=UC C时，则时，则X XL L=X=XC C, ,阻抗阻抗角角 =0,=0,电压和电流同相，电路呈电压和电流同相，电路呈现电阻性，电路的这种现电阻性，电路的这种状态称为状态称为串联谐振。串联谐振。5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路U UL LU UC CU UR R= =I IU U图图5-29 RLC5-29 RLC串联电路相量图串联电路相量图Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 三、功率三、功率 1.1.在RLC

7、串联电路中的有功功率有功功率为 P=UP=UR RI=UIcosI=UIcos 2.2.在RLC电路中的无功功率无功功率为电感和 电容上的无功功率之差。Q=QQ=QL L-Q-QC C=U=UL LI-UI-UC CI=(UI=(UL L-U-UC C)I=U)I=UX XI= UIsinI= UIsin 3.3.在交流电路中，把电压与电流的有效值的乘积定义为正弦交流电路的视在视在功率功率，用S表示。单位是伏安(VA)。 视在功率表示电源可能提供的最大功率，常表示电源设备的容量。 P、Q、S组成功率三角形(如右图)。UIS 22QPS各边同乘以I IU UR RU UU UX X电压三角电压三

8、角形形P PQ QS S功率三角形功率三角形Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 4.4.功率因数功率因数 有功功率P与视在功率S之比称为功率因数 ，即【例题5-13】在一RLC串联电路中，已知R=30，L=254mH，C=80F，电源电压 。试求： (1) 阻抗Z和电流I； (2) P，Q，S。 解：(1) XL=L=31425410-3=80 ZRUUSPRcoscosVtu)30314sin(2220040108014. 3116CXC50)4080(30)(2222CLXXRZAZUI4 .450220Your site here5-6 RLC5-6

9、 RLC串联电路串联电路01 .53304080arctanarctanRXXCLWUIP2 .5811 .53cos4 . 4220cos0var7741 .53sin4 . 4220sin0UIQVAUIS9684 . 4220Your site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 由灯泡、电感线圈及电由灯泡、电感线圈及电容组成一个容组成一个RLCRLC串联电路，串联电路，如图如图5-285-28所示。所示。 观察下列现象：观察下列现象： 1.1.开关开关SASA闭合闭合后接上交流后接上交流电压，灯泡电压，灯泡微亮微亮, ,显示的电显示的电流数值较小；这时再流数值较小；这

10、时再断开断开SASA，灯泡突然，灯泡突然变亮变亮，显示，显示电流数值较大。电流数值较大。2. 2. U UR R+U+UL L+U+UC CUU L Li iu uA Au uR Ru uL LC Cu uC CSASA图图 5-28 RLC5-28 RLC串联电路串联电路HLHLYour site here5-6 RLC5-6 RLC串联电路串联电路 课堂小结课堂小结 1.RLC1.RLC串联电路中电压和电流的数量关系为串联电路中电压和电流的数量关系为 电压和电流之间的相位差为电压和电流之间的相位差为 2.RLC2.RLC串联电路中三种情况串联电路中三种情况: :电感性电路、电容性电路、电阻性电电感性电路、电容性电路、电阻性电路。路。 3.RLC3.RLC串联电路的三种功率：有功功率串联电路的三种功率：有功功率P P、无功功率、无功功率Q Q、视在功率、视在功率S S。 4.RLC4.RLC串联电路中的三个相似直