第四章 交流电路 - 图文(9)

《电工电子技术与技能》—电子教案

C——电容容量，单位法[拉]（F） ω——角频率，单位弧度每秒（rad/s） 练习5 （1）若f = 0.5 kHz和C = 100 uF，计算XC = ? （2）若f = 0.5 kHz和C = 270 uF，计算XC = ? 3．电容器中交流电流和电压的相位关系 （1）实验6 电容器中交流电流和电压的相位测试 实验步骤： ① 采用双踪示波器，“A”点接通道1；“M”点接通道2；探头地接“B”点，输入方式为“AC”，如图所示。 （通过练习巩固所学知识点） （利用实验详细讲解） ② 用示波器观察uMB的两个周期波形，即流过电容的电流波形。 ③ 在下图（a）中画出所看到的图形。 ④ 在2 kHz，计算XC的值。 ⑤ 把uAB加到示波器上，再显示2个周期波，在下图（b）中画出所看到的图。 ⑥比较画好的两个图。 实验结论： 电容器中的电流相位超前于其两端电压相位90°，如下图所示。 25

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4．纯电容电路的功率 （1）瞬时功率：设电流的初相角?0?0?，则通过电容的电流和电压可写成 i?Imsin?tπ? ?u?Umsin??t??2??由此电容的瞬时功率可写为 π??p?ui?Umsin??t??Imsin?t?2Ucos?t2Isin?t?UIsin2?t 2??由上式可以得知，瞬时功率p随时间按正弦规律变化，波形如下图所示。 从上图看出，功率在一个周期内的平均值等于零，即在0 ~ T/4和T/2 ~ 3T/4的周期内电源向电容器提供能量；在3T/4 ~ T的周期内，电容器把电能还给电源。 （2）纯电容电路的无功功率：瞬时功率的最大值。即 QC?UCI 2UCQC??XCI2 XC式中，UC ——电容器两端电压的有效值，单位伏[特]（V） I ——电路中电流有效值，单位安[培]（A） QC ——容性无功功率，单位乏（var） XC ——电容容抗，单位为欧[姆]（?） 随堂练习： （讲解） （画图分析） （讲解） 26

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1．电容器的容抗与频率关系?与电容容量关系? 2．电容中的电压与电流在数量上对于有效值是否满足欧姆定律的关系? 3．电容中的电压与电流在相位上相差多少? 4．为什么电容不消耗电能? 5．电容器中的电流是怎样形成的? （通过随堂练习巩固知识） 1．纯电容电路：将理想电容元件与交流电源连接所组成的电路。 2．电容抗：电容器所加交流电压uc和通过的电流ic的有效值的比值。 小结 U I3．XC与交流电流和电压值无关；频率越高，容抗越小。 4．电容器中的电流相位超前于其两端电压相位90°。 5．纯电容电路的瞬时功率： π??p?ui?Umsin??t??Imsin?t?2Ucos?t2Isin?t?UIsin2?t 2??6．纯电容电路的无功率：瞬时功率的最大值。 QC?UCI 或 2UCQC??XCI2 XCXC? 布置作业 27

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课 题 授课班级 1．掌握RL串联电路电压的关系。 2．掌握RL串联电路阻抗计算公式。 3．掌握RL串联电路中电流与电压的相位关系。 4．掌握RL串联电路功率的计算公式。 1．RL串联电路电压的关系。 2．RL串联电路中电流与电压的相位关系。 3．RL串联电路功率的计算公式。 1．分析RL串联电路中电流与电压的相位关系。 2．运用功率公式计算RL串联电路的功率。 第四章 交流电路 第四节 RL串联电路 课 型 授课时数 新课 1 教学目标 教学重点 教学难点 学情分析 教学效果 教后记 22