第二章单相正弦交流电路第四节PPT讲稿.ppt

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1、第二章单相正弦交流电路第四节第1页，共19页，编辑于2022年，星期二相量方程式：相量方程式：则则相量模型相量模型RLC设设（参考相量）（参考相量）总电压与总电流的总电压与总电流的相量关系式相量关系式问题问题1：串联元件电流相等，：串联元件电流相等，电压同相吗？电压同相吗？问题问题2：总电压一定大于分电压？：总电压一定大于分电压？电容电感反相！电阻电容，电阻电容电感反相！电阻电容，电阻电感正交！电感正交！第2页，共19页，编辑于2022年，星期二Z：复阻抗：复阻抗实部为电阻实部为电阻虚部为电抗虚部为电抗容抗容抗感抗感抗令令则则R R-L L-C C 串联交流电路中的复数形式欧姆定律串联交流电路

2、中的复数形式欧姆定律复数形式的复数形式的欧姆定律欧姆定律RLC二二、电路的阻抗电路的阻抗第3页，共19页，编辑于2022年，星期二 说明：说明：RLC 复阻抗复阻抗 Z Z 是一个复数，但并不是是一个复数，但并不是正弦交流量，因为电阻正弦交流量，因为电阻R R是不变的，是不变的，而感而感 抗与容抗与容 抗是随频率变化抗是随频率变化的量，并不按正弦规律变化，因而上的量，并不按正弦规律变化，因而上面面不能加点不能加点。Z Z 在方程式中只是一在方程式中只是一个运算工具。个运算工具。串联电路中总的阻抗等于各元件的复阻抗的串联电路中总的阻抗等于各元件的复阻抗的和。和。第4页，共19页，编辑于2022年

3、，星期二阻抗模阻抗模串联电路中总的阻抗等于各元件的复阻抗的和。串联电路中总的阻抗等于各元件的复阻抗的和。阻抗、阻抗模和电抗的单位都是欧姆阻抗、阻抗模和电抗的单位都是欧姆()阻抗角阻抗角第5页，共19页，编辑于2022年，星期二由复数形式由复数形式的欧姆定律的欧姆定律可得可得：结论：结论：的模的模 Z为电路总电压和总电流有效值之比，为电路总电压和总电流有效值之比，而而的幅角的幅角则为则为总电压和总电流的相位差总电压和总电流的相位差。Z Z 和总电流、总电压的关系和总电流、总电压的关系第6页，共19页，编辑于2022年，星期二阻抗（阻抗（Z Z）三角形）三角形阻抗角阻抗角电阻电阻阻抗阻抗电抗电抗R

4、,X和和|Z|Z|是三角形的三条是三角形的三条边边,此三角形称为阻抗三角此三角形称为阻抗三角形形.第7页，共19页，编辑于2022年，星期二三三 R R-L L-C C串联交流电路串联交流电路相量图相量图相量表达式相量表达式：RLC电压三角形电压三角形先画出参考相先画出参考相量量第8页，共19页，编辑于2022年，星期二阻抗角阻抗角电阻电阻阻抗阻抗电抗电抗阻抗三角形阻抗三角形电压三角形电压三角形阻抗三角形与电压三角形是相似的！阻抗三角形与电压三角形是相似的！第9页，共19页，编辑于2022年，星期二电路性质的关系电路性质的关系一定时电一定时电路性质由参路性质由参数决定数决定 当当 时时，表示表

5、示 u 领先领先 i 电路呈电路呈感性感性当当 时，时，表示表示 u、i同相同相 电路呈电路呈电阻性电阻性当当 时时，表示表示 u 落后落后 i 电路呈电路呈容性容性阻抗角阻抗角UCUL第10页，共19页，编辑于2022年，星期二RLC不能！不能！XL XC 当当 不断变化不断变化时，可能出现：时，可能出现：XL=XC 电路的性质电路的性质会随频率的会随频率的变化而发生变化而发生改变改变第11页，共19页，编辑于2022年，星期二 正弦电压 ，对于RLC串联电路来说，下面各表达式哪些是正确的，哪些是错误的。（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）第12页，共19

6、页，编辑于2022年，星期二例例:将将R=13、L=165mH的电感线圈与的电感线圈与C=1F的电容的电容器串联，接在器串联，接在U=12V、f=500Hz交流电源上，求电路中交流电源上，求电路中的电流的电流I及其与电源电压的相位差，并判断电路的性质。及其与电源电压的相位差，并判断电路的性质。I=0.06A=-86.3o 电流滞后电压电流滞后电压86.3o，电路是，电路是感性的感性的解解:Z=R+jXL-jXC=13+j(-jXC=13+j(L-L-1/C)C)=13+j(518.1-318.5)=13+j199.6 =20086.3 13+j(518.1-318.5)=13+j199.6 =

7、20086.3第13页，共19页，编辑于2022年，星期二？正误判断正误判断而复数阻抗只是一个运算符号。而复数阻抗只是一个运算符号。Z 不能加不能加“”反映的是正弦电压或电流，反映的是正弦电压或电流，第14页，共19页，编辑于2022年，星期二正误判断正误判断在在 R-L-C 串联电路中，假设串联电路中，假设？第15页，共19页，编辑于2022年，星期二例：图示例：图示RC串联电路串联电路，R=100，C=100F，us=100 sin100tV，求，求i、uR和和uC，并画出相量图，并画出相量图。解解：第16页，共19页，编辑于2022年，星期二例：例：RLC串联电路。已知串联电路。已知R=5k，L=6mH，C=0.001F，U=5 sin106tV。(1)求电流求电流i和和各元件上的电压，画出相量图；各元件上的电压，画出相量图；(2)当角频率当角频率变为变为2105rad/s时，电路的性质有无改变。时，电路的性质有无改变。解：解：(1)kkk第17页，共19页，编辑于2022年，星期二由由，得电压相量为：得电压相量为：第18页，共19页，编辑于2022年，星期二(2)当角频率变为当角频率变为2105rad/s时，电路阻抗为：时，电路阻抗为：第19页，共19页，编辑于2022年，星期二