单相交流电路.doc

单相交流电路9学时    重点掌握电阻、电容、电感加正弦交流电的各物理关系式。掌握单相交流电路的分析方法；三角形的概念，功率因数提高的概念以及相量图的分析方法，掌握串联谐振的根本概念。31    正弦交流电与正弦量的表示法2学时教学目的：1.掌握正弦交流电的三要素、相位差；          2.掌握正弦交流电的表示方法。教学重点：掌握正弦交流电的三要素、相位差及正弦交流电的相量表示方法。教学难点：正弦交流电的相量表示方法。教学方法：课堂讲授教学过程：    一、回忆直流量的特点，比拟直流量与正弦交流量的区别。二、正弦量的三要素       波形图1.      最大值与有效值I    推导最大值与有效值的关系，得出：    因此，正弦量又可表示成：2.      频率f与周期T                  , 我国的工频为50Hz 。    角频率与频率与周期的关系：3.      初相位1.      相位差      设， ，即等于初相位之差。假设，说明u超前i；，说明u滞后i。    注意：相位差是指两个同频率正弦量之间相位差。结论：三要素，可以唯一地确定一个正弦量；换句话，要完整表示一个正弦量，须知道三要素。三、正弦交流电的相量表示1.      复数表示法：代数形式、三角形式与指数形式举例：复数的代数形式为：，求它的指数形式。2.      复数的运算：加减运算：乘除运算：3.      正弦量的相量表示法：相量的指数表示法与相量图。相量图    举例：，求u、i的相量形式与相量图。解：    作业：    书后习题3 - 1 、3 2。  32    单一元件的交流电路2学时教学目的：1.掌握纯电阻交流电路中电流与电压的关系、功率；          2.掌握纯电感交流电路中电流与电压的关系、功率；3.掌握纯电容交流电路中电流与电压的关系、功率。教学重点：纯电感、纯电容交流电路中电流与电压的关系、功率关系。教学难点：纯电感、纯电容交流电路中电流与电压的关系。教学方法：课堂讲授教学过程：    课前提问：正弦量的三要素？    请学生上黑板做题：    ，试写出它们的相量形式、画出它们的相量图与波形图。教学内容：一、            纯电阻电路1电流与电压的关系：1三角函数表示那么   2波形图3相量表示    有效值关系：UR = RI    相位关系：u , i 同相相量关系：      2功率关系1瞬时功率  2平均功率  二、            纯电感电路1.      电流与电压的关系：1)      三角函数表示设    2) 波形图2)      相量表示      有效值关系： U=w L I相位关系：u 超前 i 90°2感抗，单位：欧姆。    感抗值与频率成正比。3功率关系1瞬时功率2平均有功功率3无功功率三、            纯电容电路1.电流与电压的关系：1三角函数表示2波形图3相量表示有效值关系： I=w C U相位关系：i 超前u 90°2容抗容抗的值与频率成反比。3功率关系1瞬时功率2平均有功功率4无功功率    举例：书中例题3 3。    对上述三种电路列表总结，特别强调电流与电压的相位关系及功率关系。    作业：书后习题3 - 4 、3 6。33    复阻抗、复导纳及其等效变换2学时教学目的：1.掌握R、L、C串联电路复阻抗、电流与电压的特点；          2.掌握R、L、C并联电路复导纳、电流与电压的特点；3.掌握复阻抗的串联、复导纳的并联及复阻抗与复导纳的等效变换。教学重点：R、L、C串联电路中电流与电压的关系。教学难点：复导纳的并联。教学方法：课堂讲授教学过程：    回忆纯电阻、纯电感、纯电容交流电路中电流与电压的关系、功率关系。    教学内容：一、基尔霍夫定律的相量形式电路元件的相量关系    二、R、L、C串联电路及复阻抗1.      复阻抗及阻抗三角形式中复阻抗   阻抗三角形：    举例：书中例题3 4。2.      R、L、C串联电路中电压三角形关系从电压电流的相量关系图可看出：        电压三角形           相量图   由U、与组成电压三角形，其中    举例：书中例题3 5。    三、R、L、C并联电路及复导纳1.      复导纳2.      R、L、C并联电路及电流三角形、导纳三角形。    四、复阻抗的串并联电路1.      复阻抗的串联举例：书中例题3 6。2.      复导纳的并联    举例：书中例题3 7、3 8。五、复阻抗与复导纳的等效变换一般情况  G ¹ 1/R    B ¹ 1/X    作业：    课后习题3 - 8 、3 10、3 13、3 16。34   正弦交流电路的功率及功率因数的提高2学时教学目的：1.掌握正弦交流电路的有功功率、无功功率、视在功率与复功率；2.掌握提高功率因数的意义与方法。教学重点：正弦交流电路的功率三角形关系与功率因数的提高。教学难点：正弦交流电路的复功率。教学方法：课堂讲授教学过程：    课前提问：R、L、C串并联电路中电流与电压的关系。    教学内容：一、            正弦交流电路的功率1.      有功功率       单位：瓦W。2.      无功功率              ，    单位：乏var3.      视在功率             ，    单位：伏安VA    举例：书中例题3 10。4.      复功率与功率三角形关系    单位：伏安VA    正弦交流电路中的P、Q及S组成一个直角三角形。       功率三角形    复功率具有守恒性，既有举例：书中例题3 11。二、功率因数的提高1.      功率因数的实质    由上式可知，越大，越小，无功功率所占比例较大，而有功功率所占比例较小；越小，越大，无功功率所占比例较小，而有功功率所占比例较大。2.      提高功率因数的意义功率因数低带来的问题：(1) 设备不能充分利用.                  (2) 当输出一样的有功功率时，线路上电流大  I=P/(Ucosj )，线路压降损耗大。3.      提高功率因数的方法    解决方法：改良自身设备；并联电容，提高功率因数。    分析：并C前并C后由于与相位相反，故总电流有效值变小，功率因数角也将变小，即功率因数将变大。补偿容量确实定：举例：书中例题3 21。    作业：    课后习题3 - 18。35  正弦交流电路的计算1学时教学目的：通过习题课稳固正弦交流电路的电流、电压与功率的计算。教学重点：正弦交流电路的串并联与功率的计算。教学难点：复杂正弦交流电路的计算。教学方法：课堂讲授，学生练习。教学过程：    习题讲解计算步骤：  画相量运算电路     R , L , C ® 复阻抗                       i , u  ®  列相量代数方程     解方程实验 ：实验四   日光灯及功率因数的提高2学时主要目的：通过安装日光灯电路、学会与掌握按线方法、学会交流仪表的使用。加深对功率因数提高的认识。第 7 页