6-6-电阻、电感、电容串联的正弦交流电路

1．掌握电阻、电感、电容串联电路中电压与电流的相位和数量关系。§6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路2．掌握电阻、电感、电容串联电路中功率的关系。3．掌握串联谐振的条件、特点和在实际中的应用。RLC串联交流电路接通交流电源后，用交流电压表分别测量串联电路两端电压U、电阻两端电压UR、电感两端电压UL、电容两端电压UC，发现U≠UR＋UL＋UC。这是为什么呢？仿真验证6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件一、电流与电压的关系1．相位关系RLC串联电路相量图超前由于串联电路中电流处处相等，故选电流为参考量，又因与同相，90°，而又滞后90°6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件RLC串联电路相量图分三种情况：（1）当UL＞UC时，电压超前电流，与

的相位差角j＞0，此时电路是感性电路。（2）当UL＜UC时，电流超前电压，与的相位差角j＜0，此时电路呈容性电路。（3）UL＝UC时，j＝0，这时电压和同相位，电路呈纯电阻性。这是一种特殊情况，称为串联谐振。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件（1）由电压三角形可得总电压：（2）将UR＝IR，UL＝IXL，UC＝IXC代入上式可得：2．数量关系6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件上式称为交流电路的欧姆定律。式中的Z称为阻抗，在电路中主要起阻碍电流通过的作用，其计算式为

阻抗的单位是欧姆。

6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件总电压与电流的相位差角：RLC串联电路的几个三角形6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件1．电压三角形是相量三角形，而阻抗三角形和功率三角形都不是相量三角形，因此不能用相量表示。2．当XC＝0（或UC＝0）时，上述公式即变成计算RL串联电路的公式。当XL＝0时，上述公式则变成计算RC串联电路的公式。提示6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件在RLC串联交流电路中，已知R＝30Ω，XL＝40Ω，XC＝80Ω，电源电压U＝220V，试求电路中的电流有效值，并作出相量图。解题过程

6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件当Xc＝0（或UC＝0）时，计算RLC串联电路的公式就变为计算RL串联电路的公式。当XL＝0时，上述公式就变为计算RC串联电路的公式。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件一个电阻和电感线圈串联接在的交流电源上(如下图)。已知电阻上的电压UR为5V，问电感线圈两端的电压UL为多少？电源电压超前电流的相角φ是多少？解题过程6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件现在你明白为什么在RLC串联电路中，U≠UR+UL+UC的原因了吗？想一想6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件二、功率1．视在功率S视在功率——电压与电流有效值的乘积，即：S＝UI为区别有功功率和无功功率，视在功率的单位一般用伏·安（V·A）。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件视在功率表示电源的容量大小，但不代表电路中消耗的功率。负载消耗的功率要视实际运行中负载的性质和大小而定。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件2．有功功率P在RLC串联电路中，只有电阻是消耗功率的，所以RLC串联电路中的有功功率就是电阻上所消耗的功率，即：P＝URI＝UIcosj6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件3．无功功率QQ＝QL－QC＝（UL－UC）I＝UIsinj无功功率等于电感和电容上的无功功率之差，即：无功功率表示了电源与RLC串联电路之间能量“吞吐”的规模大小。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件视在功率S、有功功率P和无功功率Q之间的关系，可以由功率三角形得到：P＝Scosj＝UIcosjQ＝Ssinj＝UIsinj6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件4．功率因数cosφ功率因数表示电源输出功率被负载利用的程度，是高压供电线路重要的运行指标之一。实际上要求负载的功率因数尽量接近于1，以充分利用电源输出的功率。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件在具有电感和电容的电路中，若电流和电压达到同相位，电路就会产生谐振现象。处于谐振状态的电路称为谐振电路。谐振电路分为串联谐振和并联谐振两种。三、串联谐振6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件在RLC串联交流电路中，当XL＝XC时，电流与电压同相位，这种现象称为串联谐振。谐振时的频率为。提示1.串联谐振的定义6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件（1）电路的阻抗最小，且呈阻性。（2）电流最大，且与电压同相位。谐振电流为：（3）电感两端的电压UL与电容两端的电压UC大小相等，方向相反，且数值是总电压的Q倍。2.串联谐振的特点6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件由于串联谐振会在电感、电容上产生高电压，所以串联谐振又称为电压谐振。电路的谐振曲线电路的谐振曲线6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件串联谐振在实际中的应用:（1）电力系统中尽量避免发生串联谐振。（2）电子线路中常用来作选频电路。串联谐振在实际中的应用-收音机选频电路6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合，当电源内阻较大时，电路的品质因数变小，选频特性变差，这时就要采用并联谐振了。6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件收音机的输入调谐电路如下图所示。已知L＝260μH，当电容调到100pF时电路发生串联谐振，求该电路的谐振频率。若想收听频率为640kHz的电台广播，电容应调节到多大？解题过程6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件课堂小结1.RLC串联电路中，UL＞UC时，电路是感性电路；UL＜UC时，电路是容性电路；UL＝UC时，电路呈纯阻性电路。2.RLC串联电路中，，。

6-6电阻、电感、电容串联的正弦交流电路ppt课件3.RLC串联电路中：P＝Scosj＝UIcosj4.串联谐振的条件是XL＝XC，谐振频率为：Q＝Ssinj＝UIsinj。