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1、第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路1娴熟驾驭纯电感电路中电流与电压的相位关系和数量关系。纯电感正弦交流电路纯电感正弦交流电路 6-46-42娴熟驾驭纯电感电路中的功率关系。3驾驭电感器在沟通电路中的作用。学习目标学习目标 第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路由电阻很小的电感线圈组成的沟通电路,都可以近似地看成是纯电感电路。常见电感器 第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路一、电流与电压的关系一、电流与电压的关系1 1基本关系基本关系即线圈两端的电压大小与电流的变更率成正比。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路2 2相位关系相位关系第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路从波形图可清晰看出
2、电流和电压的相位关系是:电压总是超前电流90。设流过电感的正弦电流的初相为零,则电流、电压的瞬时值表达式为:第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路3 3数量关系数量关系电感对沟通电起阻碍作用第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路理论和试验都能证明,在纯电感电路中,电流与电压成正比,与感抗成反比,即:这就是纯电感电路的欧姆定律。它说明,纯电感电路中,电流与电压的有效值仍满足欧姆定律。但由于电流与电压的相位不同,故电流与电压的瞬时值不满足欧姆定律。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路感抗是用来表示感抗是用来表示电电感感线线圈圈对对沟通沟通电电流起阻碍作流起阻碍作用的一个物理量。其用的一个物理量。
3、其计计算式算式为为:感抗的大小,取决于感抗的大小,取决于线线圈的圈的电电感量感量L L和流和流过过它它的的电电流的流的频频率率f f。对对具有某一固定具有某一固定电电感量的感量的线线圈而圈而言,言,f f越高越高则则XLXL越大。在相同越大。在相同电压电压作用下,作用下,线线圈中圈中的的电电流就会减小。在直流流就会减小。在直流电电路中,因路中,因频频率率f f0 0,故,故线线圈的感抗也等于零。由于一般圈的感抗也等于零。由于一般线线圈的圈的电电阻很小,阻很小,故故电电感感线线圈可圈可视为视为短路。短路。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路可见,电感器在电路中的作用主要是:通直流,阻沟通。左图
4、所示为线性电感线圈的感抗随频率变更的曲线。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路1.你能看出下列式子中哪些是正确的,哪些是错误的吗?为什么?2.在纯电感电路中,电压超前电流90,这是否说明先有电压后有电流?第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路二、电路的功率二、电路的功率1 1瞬时功率瞬时功率pLuLiULmsin(t )ImsintULm Imsintcost ULm Imsin2t ULIsin2t上式说明,纯电感电路的瞬时功率也是以2按正弦规律变更的。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路在第一和第三个 周期内,pL是正值,线圈起着一个负载的作用。在第二和第四个 周期内,pL是负值,线圈
5、起着一个电源的作用。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路2 2平均功率平均功率 纯电感线圈接通沟通电源后,时而“吞进”功率,时而“吐出”功率,在一个周期内的平均功率为零,即PL0,这表明电感线圈不是耗能元件,而是储能元件。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路3 3无功功率无功功率无功功率的单位为乏尔乏尔,简称乏(var)。平均功率不能反映线圈与电源之间能量交换的规模,人们就用瞬时功率的最大值来反映这种能量交换的规模,并把它叫做电路的无功功率无功功率,用字母QL表示:第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路“无功”的含义是“交换”而不是“消耗”,它是相对“有功”而言的,绝不能理解为“无用”。实
6、际中很多含有电感性质的负载,如电动机、变压器等,都是依据电磁转换原理利用无功功率来工作的。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路一个0.7H的电感线圈,接在的交流电源上。试求出通过线圈的电流大小,写出电流的瞬时值表达式,画出电流、电压的相量图,求出电路的无功功率。例例6363第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路【练一练练一练】把一个电阻可以忽视不计,电感量为10mH的线圈分别接到频率为5kHz和25kHz的157V沟通电源上,求线圈中的电流大小。第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路【学问拓展】【学问拓展】利用电感对沟通电的阻碍作用可以制成扼流圈。利用电感对沟通电的阻碍作用可以制成扼流圈。常见的扼流圈 第六章第六章 正弦交流电路正弦交流电路课堂小结课堂小结在纯电感电路中,电压总是超前电流90。电流与电压的有效值仍满足欧姆定律,即:有功功率等于0。无功功率: