单相交流电路.doc

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1、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

2、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

3、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

4、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 902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 902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

5、、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，

6、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/R B 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

7、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：

8、(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