电阻、电感、电容元件串联的交流电路(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上广东省技工学校文化理论课教案（首页）科目电工电子技术基础课题：§3-3电阻、电感、电容元件串联的交流电路授课日期第七周周四34节课时2班级13级数控加工授课方式讲授、演示作业题目拟用课时教学目的1、 理解并掌握RLC串联电路端电压与电流的大小关系2、 串联谐振的条件和谐振电路的特点选用教具挂图板书、PPT重点1、 理解并掌握RLC串联电路端电压与电流的大小关系2、 串联谐振的条件和谐振频率难点RLC串联电路端电压与电流的大小关系教学回顾说明2013年至2014年第一学期数控加工专业课程教 学 过 程一、课程回顾纯电阻、纯电感和纯电容电路的特性。二、引入新课在前面的课程中我们已经学习了纯电阻、纯电感、纯电容电路的特性，那么如果我们把这三种元件都串联到电路中这个电路会呈什么特性呢？这节可我们主要介绍RLC串联电路的特性及RLC串联电路谐振的条件和谐振电路的特点。 三、教学内容1、 RLC串联电路RCL串联电路的特点电阻R、电感L、电容C的串联电路如右图所示，设各元件电压uR、uL、uC的参考方向均与电流的参考方向关联，由KVL得： u = uR + uL + uC 由于都是线性元件，所以各电压以及电路端电压端电流都是同频率的正弦量，故各电流和电压都可以用相量表示为：U= UR+ UL+ UC 其中，UR = RI UL = jXL I=jLI UC = - jXCI= - jI 上式表明，电阻上电压与电流相同，电感电压超前于电流90度，电容电压滞后于电流90度。以电流相量为参考相量，即I = I<0，绘出电压、电流的相量图如上图所示。图中U与UR、UX= （UL+ UC）组成一个直角三角形，称为电压三角行，其中Z = u-i为电压超前于电流的相位差。 通过电压三角形得到： U = Z = arctg 及UR = UcosZ UL - UC = Usinz 当UL UC>0,即UL>UC时，z>0，电压超前于电流，电路呈电感性；当UL UC<0,即UL<UC时，z<0，电压滞后于电流，电路呈电容性；若UL UC=0,即UL=UC时，z=0，电压与电流相同，电路呈电阻性。教 学 过 程RLC串联电路的功率有功功率在RLC串联电路中，只有电阻是耗能元件，即电阻消耗的功率就是有功功率。即：无功功率在RLC串联电路中，电感元件和电容元件要储存、释放能量，所以他们在电路中只是起能量交换的作用。即：式中，称为电抗，称为电抗电压。视在功率电源提供的总功率，常用来表示电气设备的容量，称为视在功率，用字母S表示，即：视在功率常用单位是千伏安（KV·A）。功率因数cos 有功功率与视在功率之比称为功率因数，即：2、串联谐振谐振条件和谐振频率在RLC串联的电路中，当XL=XC时，电路中的电流和总电压的相位同相，此时电路就产生谐振现象。谐振频率为：教 学 过 程串联谐振电路的特点阻抗最小，且为纯电阻，即|Z|=R0。电路中电流最大且与电压同相为。电感与电容两端的电压相等，其大小为总电压的Q倍。专心-专注-专业