电路图
纯电阻、纯电感、纯电容电路
一、知识要求:
理解正弦交流电的瞬时功率、有功功率、无功功率的含义、数学式、单位及计算。
掌握各种电路的特点会画矢量图。
二、主要知识点:
纯电阻性)电路
纯电感性)电路
纯电容(性)电路
i
u
R
iu
L
iu
C
向量图(电压与电流的相位差
电流与电压的关系
IU
纯电阻电路中,电压与电流同相位。
设uRURmsi
t
则
:
i
uRR
URmR
si
t
Imsi
t
式中:I
m
URmR
IUR
U
I
纯电感电路中,电压超前电流90度。
设uRURmsi
t
感抗:XLL2fLΩ
XL用来表示电感线圈对交流电流阻碍作用
的一个物理量
i
L
I
m
si
t
2
ImULmULm
式中:
LXL
IULUL
XLL
电感线圈具有“阻交通直”的性质。
I
U
纯电容电路中电流超前电压90度。
设:uRURmsi
t
容抗:Xc11Ω)C2fc
XC用来表示电容对电流阻碍作用的
一个物理量
ic
I
m
si
t
2
ImUcmUcmUcmC
式中:
Xc
1c
IUcUc
Xc
1c
电路的瞬时功率:
功率
puiURmIRmsi
2t
有功功率平均功率)
PURI=I2RUR2瓦WR
电阻元件总是在消耗功率。
瞬时功率:
p
uLi
U
Lm
I
Lm
si
t
2
si
t
有功功率(平均功率):P0
无功功率最大瞬时功率:
电容具有“隔直通交”的性质。
瞬时功率:
p
uci
U
cmI
cm
si
t
2
si
t
有功功率(平均功率)P0
无功功率(最大瞬时功率
QLULII2XL=UL2乏VarXL
Qc=UcII2Xc=Uc2乏VarXc
(无功功率反映的是储能元件与外界交换能量的规模。“无功”的含义是“交换”。)
f
视在功视在功率S:电源输出的总电流与总电压有效值的乘积叫做电路的视在功率。用S表示,即SUI
率与功率因数
功率因数cos有功功率与视在功率的比值。cosPS
cosPS1
cosPS0
cosPS=0
三、例题:
1已知电阻R10Ω,其两端电压uRt100si
314t30V,求电流iRt、电路消耗的
功率。解:由于电压与电流同相位所以
iRt=uRt10si
314t30AR
电路消耗的功率PURIUmIm100X10500W
22
2
2、已知电感L05H,其两端电压uLt100si
1000t30V求电流iLt
解:XLL1000X05500Ω
由于纯电感电路中,电流滞后电压90°所以:
iL
t
100XL
si
1000
t
30
90
02si
1000
t
60
A
3已知电容C10μF其两端电压uct100si
1000t30V求电流ict
解:
Xc
1C
1000X
110
X
10
6
100
由于电流超前电压90°,所以:
ic
t
100Xc
si
1000t
30
90
si
1000t
120
A
四、r