单相交流电路.ppt

单相交流电路现在学习的是第1页，共23页纯电阻电路纯电阻电路R-L-C串联电路串联电路纯电感电路或纯电感电路或纯电容电路纯电容电路电动机电动机 空载空载 满载满载 日光灯日光灯（R-L-C串联电路）串联电路）常用电路的功率因数常用电路的功率因数现在学习的是第2页，共23页并电容后电路的分析并电容后电路的分析并联电容后总电路功率因数提高！并联电容后总电路功率因数提高！现在学习的是第3页，共23页并联电容值的计算并联电容值的计算uiRLC 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到，要求补偿到cos 需并联多大电容？（设需并联多大电容？（设 U、P 为已知）为已知）现在学习的是第4页，共23页分析依据：补偿前后分析依据：补偿前后 P、U 不变。不变。由相量图可知：由相量图可知：现在学习的是第5页，共23页iuRLC现在学习的是第6页，共23页由公式由公式解解:1）有一感性负载P=10KW，=0.6 接在U=220V、f=50HZ的电源上，1 1）若将功率因数提高到0.95，求需并联的电容值及并联电容前后的线路电流。2 2）若将功率因数从0.95再提高到1，并联的电容值还需增加多少？6,.0cos1=j;,得例例2.3.2现在学习的是第7页，共23页并联电容前的线路电流为并联电容前的线路电流为并联电容后的线路电流为并联电容后的线路电流为2）现在学习的是第8页，共23页1、正弦交流电的三要素是（、正弦交流电的三要素是（）（）（）（）（），（），（）值可用来确切反映交流电的作功能力，）值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电（其值等于与交流电（）相同的直流电的数值）相同的直流电的数值。2、实际电气设备大多为（实际电气设备大多为（）性设备，功率因）性设备，功率因数往往（数往往（）。若要提高感性电路的功率因）。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在（数，常采用人工补偿法进行调整，即在（）。）。3、电阻元件正弦电路的复阻抗是（、电阻元件正弦电路的复阻抗是（）；电）；电感元件正弦电路的复阻抗是感元件正弦电路的复阻抗是()；电容元件；电容元件正弦电路的复阻抗是正弦电路的复阻抗是()；多参数串联电；多参数串联电路的复阻抗是路的复阻抗是()。幅值角频率初相位有效热效应感感较低较低感性线路（或设备）两端并联适当电容感性线路（或设备）两端并联适当电容 RjXCjXLR+j(XL-XC)现在学习的是第9页，共23页4、串联各元件上串联各元件上()相同，因此画串联电路相量图时，相同，因此画串联电路相量图时，通常选择通常选择()作为参考相量；并联各元件上作为参考相量；并联各元件上()相同，所以画并联电路相量图时，一般选择相同，所以画并联电路相量图时，一般选择()作为作为参考相量。参考相量。5 5、能量转换过程不可逆的电路功率常称为能量转换过程不可逆的电路功率常称为()()功率；功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做能量转换过程可逆的电路功率叫做()()功率；这两部分功率；这两部分功率的总和称为功率的总和称为()()功率。功率。6 6、电网的功率因数越高，电源的利用率就越、电网的功率因数越高，电源的利用率就越()()，无功功率就越，无功功率就越()()。7、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈（）性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈（）性。电流电流 电流电流 电压电压 电压电压 有功有功 无功无功视在视在越充分越充分小小 感感 容容 现在学习的是第10页，共23页8、当、当RLC串联电路发生谐振时，电路中（串联电路发生谐振时，电路中（）最小且等）最小且等于（于（）；电路中电压一定时（）；电路中电压一定时（）最大，且与电路总电）最大，且与电路总电压（压（）。）。9、已知正弦交流电压，、已知正弦交流电压，则它的最大值是（则它的最大值是（）V，有效值是（，有效值是（）V，频率为（，频率为（）Hz，周期是（，周期是（）s，角频率是（，角频率是（）rad/s，相位为（，相位为（），初相是（，初相是（）度，合度，合（）弧）弧度。度。阻抗阻抗电阻电阻R电流电流 同相同相 380500.02 314 314t-60 60/3现在学习的是第11页，共23页10、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。（）11、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。图。（）12、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。率。（）13、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。抗越小。（）14、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。较小。（）15、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。数。（）错错错错错错错错 错错错错 现在学习的是第12页，共23页16、已知工频正弦电压有效值和初始值均为、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该，则该电压的瞬时值表达式为（电压的瞬时值表达式为（）A、V；B、V；C、V。17、一个电热器，接在、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率的直流电源上，产生的功率为为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（，则正弦交流电源电压的最大值为（）A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10V。5、已知、已知 A，A,则（则（）A、i1超前超前i260；B、i1滞后滞后i260；C、相位差无、相位差无法判断。法判断。BAC现在学习的是第13页，共23页18、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（是（）A、减少了用电设备中无用的无功功率；、减少了用电设备中无用的无功功率；B、可以节省电能；、可以节省电能；C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；容量；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。损耗。D现在学习的是第14页，共23页19、纯电容正弦交流电路中，电压有效值、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（不变，当频率增大时，电路中电流将（）A、增大；、增大；B、减小；、减小；C、不、不变。变。20、在、在RL串联电路中，串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（，则总电压为（）A、28V；B、20V；C、2V。AB现在学习的是第15页，共23页21、RLC串联电路在串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到时发生谐振，当频率增加到2f0时，时，电路性质呈（电路性质呈（）A、电阻性；、电阻性；B、电感性；、电感性；C、电容性。、电容性。22、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（）A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；B、平均功率；、平均功率；C、瞬时功率最大值。、瞬时功率最大值。23、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（）。）。A、有功功率；、有功功率；B、无功功率；、无功功率；C、视在功率；、视在功率；D、瞬时功率。、瞬时功率。BAA现在学习的是第16页，共23页二、问答二、问答1、有、有“110V、100W”和和“110V、40W”两盏白炽灯，能否将它们串两盏白炽灯，能否将它们串联后接在联后接在220伏的工频交流电源上使用？为什么？伏的工频交流电源上使用？为什么？答：不能。因为把它们串联后接在答：不能。因为把它们串联后接在220V的交流电源上时，由于瓦数大的交流电源上时，由于瓦数大的灯丝电阻小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电的灯丝电阻小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。2、试述提高功率因数的意义和方法？、试述提高功率因数的意义和方法？答：提高功率因数的意义是：一是提高供电设备的利用率，二是可以减答：提高功率因数的意义是：一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种：自然补偿少线路上的功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种：自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容（欠补偿）。线路两端并联适当电容（欠补偿）。现在学习的是第17页，共23页3、某电容器额定耐压值为、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流伏，能否把它接在交流380伏伏的电源上使用？为什么？的电源上使用？为什么？答：耐压值为答：耐压值为450V的电容器，接于交流的电容器，接于交流380V的电源上使的电源上使用时，其最大值等于用时，其最大值等于537V，即超过了电容器的耐压值，即超过了电容器的耐压值，因此会被击穿而损坏，所以不能接在因此会被击穿而损坏，所以不能接在380V的电源上使用。的电源上使用。现在学习的是第18页，共23页三、计算分析题：三、计算分析题：1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？（1）3sin314t；（2）8sin(5t17)解：解：（1）周期）周期T=0.02s，f=50Hz，初相，初相=0；（2）周期）周期T=1.256s，f=0.796Hz，初相，初相=17。二者不同频率，相位差无法比较。二者不同频率，相位差无法比较。现在学习的是第19页，共23页2、某电阻元件的参数为、某电阻元件的参数为8，接在，接在V的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？电压有效值不变又如何？解：解：I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路，纯电阻电路ui同相，所以：同相，所以：纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。效值不变时电路消耗的功率不变。电流表测量的是有效值电流表测量的是有效值27.5A，电路消耗的功率电路消耗的功率P=UI=22027.5=6050W；现在学习的是第20页，共23页3、某线圈的电感为、某线圈的电感为0.1亨，电阻可忽略不计。接在亨，电阻可忽略不计。接在 V的交流电源上。试求电路中的无功功率；的交流电源上。试求电路中的无功功率；若电源频率为若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。瞬时值表达式。当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2L=23140.1=62.8 Q=2202/62.8=770.7Var；L=3140.1=31.4解：解：Q=2202/31.4=1541Var；I=U/2L=220/62.83.5A i=4.95sin(628t-90)A 现在学习的是第21页，共23页4、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈，测得流过线圈的电流为的电流为5A，功率表读数为，功率表读数为400W。则该线圈的电感量为多大？。则该线圈的电感量为多大？解：R=P/I2=400/25=16|Z|=110/5=22 (L)2=222-162=228 L=48.1mH 现在学习的是第22页，共23页5、如图所示电路中，已知电阻、如图所示电路中，已知电阻R6，感抗，感抗XL8，电源端，电源端电压的有效值电压的有效值US220V。求电路中电流的有效值。求电路中电流的有效值I。R uSXL解：|Z|=I=U/|Z|=220/10=22A=10现在学习的是第23页，共23页