纯电容电路ppt

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电容电路课件

电容电路课件一、纯电容电路的基本概念1、纯电容电路的组成（1）电阻器、电容器和电源（2）电容器两端的电压与电流的关系2、纯电容电路的特性（1）电容的特性曲线是通过坐标原点的直线，时不变特性曲线。

（2）电容的电流与电压的变化率成正比。

（3）电容的电流超前电压90度。

二、纯电容电路的分析方法1、动态分析法（1）定义：在电容电路中，由于电源的改变引起电路中电流和电压的变化，这种变化称为动态变化。

因此，对电容电路进行分析的方法称为动态分析法。

（2）动态分析法的步骤：①根据电路的结构和参数，建立电路方程。

②根据电路方程求解电流和电压的变化规律。

③画出电流和电压的变化曲线，分析电路的工作过程。

2、稳态分析法（1）定义：在电容电路中，当电路达到稳定状态时，电流和电压的值不再随时间变化，这种状态称为稳态。

因此，对电容电路进行分析的方法称为稳态分析法。

（2）稳态分析法的步骤：①根据电路的结构和参数，建立稳态电路方程。

②根据稳态电路方程求解电流和电压的值。

③画出电流和电压的波形图，分析电路的工作波形。

三、纯电容电路的应用实例1、电容降压电路（1）工作原理：利用电容在交流信号作用下可以产生瞬时电流的原理，将交流电源加在电容两端，使电容充电，当充电到一定程度时，电容两端的电压达到极限值，此时电容放电，完成一个周期的充放电过程。

在电路中，通过改变电容的容量和数量，可以控制输出电流的大小和方向。

（2）应用实例：LED手电筒、电子门铃等。

2、电容滤波电路（1）工作原理：利用电容的充放电特性，将高频信号通过电容传递到下一级电路中，同时将低频信号或直流分量进行抑制或隔离。

在电路中，通常将滤波电容与电阻器、电感器等元件组成RC滤波网络或LC滤波网络，以实现更精确的滤波效果。

（2）应用实例：开关电源、电子稳压器、整流器等。

四、纯电容电路的实验与设计1、实验内容（1）电容器的充电和放电实验（2）电容器的充放电时间常数测量（3）电容器的应用实验，如滤波器、延时器等2、设计内容（1）电容降压电路的设计（2）电容滤波电路的设计（3）电容延时电路的设计（4）电容储能电路的设计五、纯电容电路的注意事项1.注意安全使用电容器，避免电容器过压、过流、过温等情况。

§2-4 纯电容电路

解： (1)容抗
X C
1
C

1 314 30 106

106.16
(2)电流的有效值
I U 220 A 2.07 A X C 106 .16
(3)电流的瞬时值电流超前电压90°，即ψ i = ψ u+ π /2=60°，故
i 2.07 2 sin 314t 60 A
(4)电路的有功功率
PC=0
无功功率
QC UC IC 220 来自 2.07 var 455 .4 var
(5)相量图如右所示
例2 已知电容两端的电压 U C 220V 通过的电流 I C 5A
电源的频率f=50Hz，求电容C。
解：
XC
UC IC

220 44 5
则 C 1 1 F 72.4F
电容器在工程技术中的应用很广。在电子线路中，可以用来隔直、滤波、移相、选频和旁路；在电力系统中，可以用来改善系统的功率因数；在机械加工工艺中，可用于电火花加工。在不同的应用电路中，应选用不同类型的电容器。
任何一种类型的电容器，都规定了额定容量和额定电压。电容器的额定容量也称为标称容量，即设计容量。额定电压是指电容器在电路中长期工作而不被击穿所能承受的最大直流电压，也称耐压。
2.相位关系
通过以上分析知，在电容元件的交流电路中： 1) 电压与电流是两个同频率的正弦量。 2) 电压与电流的有效值关系为UC=XCIC。 3) 电流的相位超前电压相位90°。
通过以上分析知，在电容元件的交流电路中： 1) 电压与电流是两个同频率的正弦量。 2) 电压与电流的有效值关系为UC=XCIC。 3) 电流的相位超前电压相位90°。

纯电容电路

表2-1
单一参数正弦交流电路小结
我们可以做个试验，在电感电路中分别通入高频和低频的交流电，我们不难发现，交流电频率低时，灯泡暗，交流电频率高时，灯泡亮因此，我们可以从试验及上式可以看出，对于交流电，频率越高 Xc就越小；反之，频率越低 Xc就越大。对于直流电来说，f= 0 X C 可视为断路。因此，在电容电路中，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性。在纯电容电路中，电压的最大值、有效值和容抗之间的关系符合欧姆定律，但它们之间的瞬间关系不符合欧姆定律。在纯电容电路中，电流 i 和电源电压 u的相量关系如图2-39。
U m 220 2V 314rad s
XC
6
u
6
（1）电容器的容抗为（2）电流的有效值为
1 1 80 C 314 40 10 6
I
U U 1 220 2 1 m A 2.75A XC 80 2 XC 2
2
在纯电容电路中，电流超前电压
1 I C
图2-39电压、电流相量图来自在交流电路中，电容对交流电也有阻碍作用，这种阻碍作用叫容抗，用符号X C表示，单位是欧。通过实验得出，电容器的容抗 Xc与电容器的容量 c成正比，而与交流电的频率 f成反比。用公式表示为 1 1 XC 电容试验演示 C 2fC
图2-40 电容试验
图2-41电压、电流及功率波形图
U2 Q UI I X C XC
2
【例题2-5】把一个电容器接到 u 220
2 sin( 314 t )V 的电源上，电容器电容 C 40F ,试求： 6
（1）电容器的容抗；（2）电流瞬时值表达式；（3）电路的无功功率。解由 u 220 2 sin( 314 t )V 可知

单相交流电路概述

单相交流电路概述在直流电路中，电路的参数只有电阻R 。

而在交流电路中，电路的参数除了电阻R 以外，还有电感L 和电容C 。

它们不仅对电流有影响，而且还影响了电压与电流的相位关系。

因此，研究交流电路时，在确定电路中数量关系的同时，必须考虑电流与电压的相位关系，这是交流电路与直流电路的主要区别。

本节只简单介绍纯电阻、纯电感、纯电容电路。

一、纯电阻电路纯电阻电路是只有电阻而没有电感、电容的交流电路。

如白炽灯、电烙铁、电阻炉组成的交流电路都可以近似看成是纯电阻电路，如图3—7所示。

在这种电路中对电流起阻碍作用的主要是负载电阻。

加在电阻两端的正弦交流电压为u ，在电路中产生了交流电流i ，在纯电阻电路中，龟压和电流瞬时值之间的关系，符合欧姆定律，即：/i u R =由于电阻值不随时间变化，则电流与电压的变化是一致的。

就是说，电压为最大值时，电流也同时达到最大值；电压变化到零时，电流也变化到零。

如图3—8所示。

纯电阻电路中，电流与电压的这种关系称为“同相”。

通过电阻的电流有效值为：/I U R =公式3—14是纯电阻电路的有效值。

在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与直流电路的计算方法相同，即：22P UI I R U R ===二、纯电感电路纯电感电路是只有电感而没有电阻和电容的电路。

如由电匪很小的电感线圈组成的交流电路，都可近似看成是纯电感电路，如图3—9所示。

在如图3—9所示的纯电感电路中；如果线圈两端加上正弦交流电压，则通过线圈的电流i 也要按正弦规律变化。

由于线圈中电流发生变化，在线圈中就产生自感电动势，它必然阻碍线圈电流变化。

经过理论分析证明，由于线圈中自感电动势的存在，使电流达到最大值的时间，要比电压滞后90︒，即四分之一周期。

也就是说，在纯电感电路中，虽然电压和电流都按正弦规律变化，但两者不是同相的，如图3—10所示，正弦电流比线圈两端正弦电压滞后90︒，或者说，电压超前电流90︒。

理论证明，纯电感电路中线圈端电压的有效值U ，与线圈通过电流的有效值之间的关系是：L //I U L U X ω==L ω是电感线圈对角频率为叫的交流电所呈现的阻力，称为感抗，用L X 表示，即： L 2X L fL ωπ==式中 L X ——感抗(Ω)；f ——频率(Hz)；L ——电感(H)。

纯电容电路介绍课件

纯电容电路纯电容电路由绝缘电阻很大、介质损耗很小的电容器组成的交流电路.可以近似认为纯电容电路。

1) 电压与电流的相位关系当电容器接到交流电流上时，由于外加交变电压在不断变化，电容器就不断进行充、放电，电路中就产生交变电流，其数值等于电容极板上电荷量的变化率，即式中——电容两端电压变化率。

纯电容电路中正弦电压和电流的波形如图2 -26所示。

把一个周期内的电压变化也分为四个阶段来分析：(1)在电压的第一个1/4周期内，电容两端电压由零增加到正向的最大值，电压变化率为正，所以电流为正，这就是充电电流。

电压为零时，电压变化率最大，充电电流最大;电压为最大值时，电压变化率为零，充电电流为零。

(2)在电压的第二个1/4周期内，电容两端电压由正的最大减小到零，电压变化率为负，电流为负，这就是放电电流。

在电压最大时，放电电流为零;在电压为零时，放电电流与充电电流相反。

(3)在电压的第三个1/4周期内，电压由零变化到负的最大，电容器反向充电，电流为负值。

(4)在电压的第四个1/4周期内，电压由负的最大变化到零，电容器反向放电，电流变为正值图2-26中画出了电容上电流的波形图。

由图可见，电容电流的变化规律为正弦波形图,其频率与电压相同；电容上的电流超前电压90°，它们的相量图如图2-27所示。

2)电流与电压的关系我们也可以像纯电感电路那样做一个交流电压加在纯电容上的实验，通过分析数据，也能得到与纯电感类似的结论。

在纯电容电路中，电压与电流有效值之比为一常数.用Xc来表示.称为容抗,或与感抗类似，容抗Xc在电容电路中起着阻碍电流通过的作用，它的单位也是欧姆(Ω).经分析证明，容抗Xc与电容C、频率f的乘积成反比，即式中C—电容器的电容量(F);f—电源电压的频率(Hz)Ω—电源电压的角频率(rad/s),ω=2Πf3)纯电容电路的功率纯电容电路中的瞬时功率与纯电感电路中的功率很相似,其瞬时电压值与瞬时电流值逐点相乘，就可以画出如图2-28所示的瞬时功率波形图。

纯电容电路PPT课件

显然，有功功率 P、无功功率 Q 和视在功率 S 三者之间成三角形关系，即
S P2 Q2
这一关系称为功率三角形，如图 8-7 所示。
图 8-7 功率三角形
《电工技术基础与技能》演示文稿二、电阻、电感、电容电路的功率1．纯电阻电路的功率
在纯电阻电路中，由于电压与电流同相，即相位差 = 0，
95.5 mH，外加频率 f = 50 Hz、U = 200 V 的交流电压源，试求：
(1) 电路中的电流 I ； (2) 各元件电压UR、UL；(3) 总电压与电
流的相位差。
解：(1) XL= 2fL 30 ， Z
R2
X
2 L
50 Ω ，则I
U Z
4A
(2)UR = RI = 160 V，UL = X LI = 120 V，显然 U
S P2 Q2 QL
即纯电感电路不消耗功率(能量)，电感与电源之间进行着可逆的能量转换。
《电工技术基础与技能》演示文稿
3．纯电容电路的功率
在纯电容电路中，由于电压比电流滞后 90，即电压与电流
的相位差 = 90，则瞬时功率
pC = UIcos[1 cos(2 t)] UI sin sin(2 t)= UI sin(2 t)
瞬时功率在一个周期内的平均值(即有功功率)
P = UI cos = UI 其中 = cos 称为正弦交流电路的功率因数。
《电工技术基础与技能》演示文稿
3．视在功率 S
定义：在交流电路中，电源电压有效值与总电流有效值的乘积(UI)称为视在功率，用 S 表示，即 S =UI ，单位是 VA (伏安)。
2．纯电感电路的功率
在纯电感电路中，由于电压比电流超前 90 ，即电压与电

纯电阻电感电容电路

课题4－2纯电阻电路课型新课授课班级授课时数1教学目标1．掌握纯电阻电路中电流与电压的数量关系及相位关系；2．理解纯电阻电路的功率；3．会分析纯电阻电路的电流与电压的关系；4．会分析计算纯电阻电路的相关物理量。

教学重点1．纯电阻电路的电压、电流的大小和相位关系。

2．纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。

教学难点纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。

教学后记1.提出问题，引导学生思考电方面知识，引起兴趣。

2.结合前面学过的知识，让学生自主探究，让他们由“机械接受”向“主动探究”发展，从而落实了新课程理念：突出以学生为主体，让学生在活动中发展。

3.总结结论，引导学生自己得出结论，养成良好的自主学习能力。

引入新课【复习提问】1、正弦交流电的三要素是什么2、正弦交流电有哪些方法表示【课题引入】：我们在是日常生活中用到的白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载，它们与交流电源联接组成纯电阻电路，那么它们在交流电路中工作时，电压和电流间的关系是否也符合欧姆定律呢纯电阻电路的定义只有交流电源和纯电阻元件组成的电路叫做纯电阻电路。

第一节纯电阻电路一、电路1．纯电阻电路：交流电路中若只有电阻，这种电路叫纯电阻电路。

如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。

2．电阻元件对交流电的阻碍作用，单位二、电流与电压间的关系1．大小关系电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。

设在纯电阻电路中，加在电阻R上的交流电压u U m sin t,则通过电阻R的电流的瞬时值为：i =Ru=RtUsinm Im sintI mRUmI =2m I RU 2m =RU IRU：纯电阻电路中欧姆定律的表达式，式中：U 、I 为交流电路中电压、电流的有效值。

这说明，正弦交流电压和电流的最大值、有效值之间也满足欧姆定律。

2．相位关系（1）在纯电阻电路中，电压、电流同相。

（2）表示：电阻的两端电压 u 与通过它的电流 i 同相，其波形图和相量图如图1所示。

单一参数的交流电路

R
•
I
波
Im
向量图
0
I• U•
Re
形图
0
t
i
i
i = Imsin t +
u = Umsin t u
R
–
i、u、p
瞬时功率：电路在某一瞬间吸收或放出的功率
u
p = u i =UI(1– cos2 t )
i
平均功率：瞬时功率在一周内的平均值 0
P = I U = I2 R
转换成的热能 W= P t
平均功率 P =0
i
无功功率 Q =UI=XC I2 =
U2 XC
波形图
u
电容与电源之间能量交换的规模
0
t
称为无功功率。其值为瞬时功
率的最大值，单位为(Var) 乏。
p
+
+
电容不消耗功率，它是储能元件。 0
–
– t
解：由线圈两端电压的解析式 u 100 2 sin 314tV可以得到
U=100V， 314rad / s, 0,
•
U 1000V
线圈的感抗为
X L L 314 0.01 3.14
•
•
I
U
100 0
31.85(90) A
jX L 190 3.14
因此通过线圈的电流瞬时值表达式为
i 31.85 2 sin(314t 90) A
i = Imsin( t + 90)
i u
波形图0
Im
• I
• U
t 0
Re
相量图
电流超前电压 90
电压与电流大小关系 U = I XC

电容串联和并联ppt课件

实验结果与数据分析
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式，便于分析。
结果分析
根据实验数据，分析电容串联和并联的特点和规律。
结论总结
总结实验结果，得出结论，并与理论进行对比验证。
THANKS
感谢观看
电容容串联 • 电容并联 • 电容串联与并联的区别 • 电容串并联在电路中的作用 • 电容串并联的实验与演示
01
电容串联
定义与原理
定义
将两个或更多电容器的正极与正极相连，负极与负极相连，构成的电路称为电容器的串联。
原理
电容器串联时，各电容器上的电压与其电容量成反比，总电压等于各电容器上电压之和。
03
电容串联与并联的区别
电路结构差异
串联电容
在串联电路中，电容按照一定的顺序依次连接，电流从第一个电容的一端流入，从另一端流出，再流入下一个电容，以此类推。
并联电容
在并联电路中，电容是并排连接的，每个电容的两端都直接与电路的其它部分相连。
电容值的变化
串联电容
总电容的倒数等于各个串联电容的倒数之和，即总电容C=C1*C2/(C1+C2)。
电路符号与表示
电路符号
通常用平行线表示并联电容，平行线中间标有电容器的数值。
表示方法
在电路图中，可以用交叉的短线表示并联的电容器，交叉点标注电容器的数值。
计算公式与实例
计算公式
总电容C_total = C1 + C2 + ... + Cn
实例
假设有两个电容分别为2μF和3μF的电容器并联，总电容C_total = 2μF + 3μF = 5μF。
VS
并联电容

电容电路中的有功功率

单位电压下能容纳电荷的多少.（电容电荷的多少除与容量大小有关外，还与所加电压高低成正比。因而必须在同一电压下衡量）.
C q U
式中： q – 外加电压U时所容纳的电荷量. C – 电容量（法拉F）*
4.单位： 1法（F）= 1000000微法（μF）， 1微法 = 1000000微微法（ρF）。
5.4.2纯电容电路电流与电压的关系
5.电流与电压的关系
iC
aiC、uC 90来自iC Im sin t
uC
C
b (a)
2
0

t
uC Um sin(t 90 )
(b)
(a)电路 (b)电流电压波形 (c)相量图
IC (c) UC
数量关系：IC

UC XC
CUC
2fCU C
相位关系：电压滞后电流
5.4.2纯电容电路电流与电压的关系
7．纯电容电路中的功率 1).瞬时功率（p）：电压uc和电流iC 瞬时值乘积。
设： ic ICm sint
则 uc U Lm sin(t 90 )
∴ P i cuc I Cmsint UCm sin(t 90 ) iC uC sint
5.4.2纯电容电路电流与电压的关系
2).电容电路中的有功功率：从前图中可知，瞬时功率Pc在一个周期内交变两次，
两正，两负. 表明一个周期内平均值为零，即只有电容与电源进行能量交换，而无能量消耗。也是一个储能元件。
5.4.2纯电容电路电流与电压的关系
一．纯电容电路： 1．电容定义：被绝缘隔开的两个导体之间加上电压就能容纳电荷（接高电位的容纳正电荷，反则容纳负电荷),这就是电容（C）。

纯电容电路

1、在纯电容电路中，电流和电压是同频率的正弦量。
2、电流超前电压π/2。
3、电流、电压最大值和有效值之间都服从欧姆定律。电压与电流瞬时值不服从欧姆定律，要特别注意。
4、电容是储能元件，它不消耗电能，电路的有功功率为零。无功功率等于电压有效值与电流有效值之积。
五、布置作业（10min）
课本P166自我测评3、4
5.无功功率（重难点）
虽然纯电容电路不消耗能量，但是电容元件C和电源之间在不停的进行着能量交换。无功功率：把单位时间内能量转换的最大值（即瞬时功率的最大值），叫做无功功率，用符号QC表示,单位是乏，符号为var。
QC=UCI=IC2XC=UC2/XC
3、计算举例（30min）
电容器的电容C=40μF,把它接到u=311sin（314t-π/3）V的电源上，试求：（1）电容的容抗；（2）电流的有效值；（3）电流的瞬时值表达式；（4）电路的无功功率；（5）作出电压和电流的相量图。
（2）将上两端同时乘以，可得：Icm=Ucm/XC
这表明在纯电容电路中，电压、电流的最大值也服从欧姆定律。
3.瞬时功率（重难点）
纯电容电路中的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即
纯电容电路的瞬时功率p是随时间按正弦规律变化的，其频率为电源频率的2倍。，振幅为UI
4.有功功率（重难点）
PC=UIcos= 0。与纯电感电路相似，从图4中可以看出，纯电容电路的有功功率为零，这说明纯电容电路也不消耗电能。
则电流的初相位：φi=φu+π/2=π/2-π/3=π/6
电流的最大值：Im=1.414I=1.414×2.75=3.89A
电流的瞬时值表达式i=3.89sin（314t+π/6）A
（4）电路的无功功率：QL=ULI=220×2.75=605var

7.2.3纯电容电路

电流瞬时值i的乘积称为瞬时 0
ωt
p功率，用表示。
p uCi UC I sin(2t)
p
﹢
﹢
0
﹣
﹣
ωt
纯电容交流电路功率
3.纯电容交流电路的功率
瞬时功率的最大值UCI，表示电感与电源之间能量转换的最大值，称为无功功率，用符号QC表示:
式中：
QC UC I
QC——纯电容交流电路的无功功率，单位是Var（乏）；
【课堂回顾本节小结】
比较项目
纯电阻电路纯电感电路纯电容电路
对交流电的阻碍作用
R
XL
XC
电流与电压之间的
关系
大小相位
I U R
电流电压同相
I U XL
电压超前电流90
I U XC
电压滞后电流90
有功功率
P I2R
P0
P0
无功功率
Q0
QL I 2 X L
QC I 2 X C
巩固提高布置作业
I UC XC
Im
U Cm XC
2. 电压与电流的相位关系
纯电容交流电路中，电流与电压的相位关系为电流超前电压，
或者说电压滞后电流。
2
2
uC UCm sin t
i
Im
sin(t
2
)
uC,i
I
uC i
0
ωt
UC （a）矢量图
（b）波形图
3.纯电容交流电路的功率
uC,i uC
i
我们把电压瞬时值uC与
U C——电容Ｃ两端交流电压的有效值，单位是V（伏〔特〕）；
I ——通过电容Ｃ交流电流的有效值，单位是A（安〔培〕）。

中职教育-《电工基础》课件：第五章第三节单一参数的交流电路(电子工业出版社).ppt

iR uiRRuURRm sUinmst inIRmtsint
R
R
• 上式表明，在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，且与加在电阻两端的电压同相位。
• 电阻元件上的电压、电流最大值，有效值之间的数量关系为
I Rm
U Rm R
IR
UR R
2、电路的功率
• 在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬时值的乘积，称为电阻获取的瞬时功率，用PR表示，即
• 理论和实验证明：电容器感抗的大小与所加信号频率成反比，与电容器的电容成反比。用公式表示为
Xc
1
C
1
2fC
• 电容对交流电的阻碍作用，可以简单概括为通交流，阻直流；通高频，阻低频。因此，电感也被称为高通元件。
2、电流与电压的关系
理论分析证明：电流比电压超前90º，即电压比电流滞后90º。
• 在纯电容交流电路中，电流与电压成正比，与容抗成反比，即
IC
UC XC
• 容抗只是电压与电流最大值或有效值的比值，而不是电压与电流瞬时值的比值，因为u和i的相位不同。
2、电路的功率 • 电容元件上的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即
•
• 可见，电感的瞬时功率是以2倍于电压（或电流）的频率关系按正弦规率变化。
• 交流电第二、四个四分之一周期，电压与电流方向非关联，瞬时功率为负值，说明电感又将磁场能转换为电能回馈给电源。
• 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等。也就是说纯电感电路不消耗能量，它是一种储能元件。
• 通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模，称为无功功率，用QL表示，单位名称是乏，符号为Var，其计算式为

纯电容电路(共14张PPT)

第四页，共14页。
二、电容器对交变电流的阻碍作用
第五页，共14页。
1．实验:表明电容器对交流有阻碍作用．
3．影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，电容
越大，频率越高，容抗越小．
4．实际应用
让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级z
第六页，共14页。
正弦电路中电容电压与电流的关系
如图所示的电容电路：
1、如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？
灯L1变暗灯L2变亮
灯L3亮度不变
第十二页，共14页。
〖例1〗如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝ 200V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直流电阻）。
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则（）
纯电容电路
第一页，共14页。
引入
复习：1、电容器的特性？ 2、纯电阻电路和纯电感电路的特点？
知识巩固：有一个电感线圈，它的电阻可以忽略。把它接到220V、50Hz的交流电路中，通过它的电流为1A.。求线圈的自感系数。
第二页，共14页。
一、交变电流能够通过电容器
实验电路如图所示，将双刀双掷开关S分别接到电压相等的直流电源和交流电源上，观察灯泡的亮暗．
时，氖管发光，这是为建什立么？电场;
直流下频率f =0，所以XC=∞。
送出能量; 电容充电; 送出能量;
；在一个周期内，C充电
p >0
电容放电; 建立电场; 电容放电;
吸收的电能等于它放电发出的电能。
p<0
p >0
p<0
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（2）平均功率（有功功率）P

电容和电阻的等效电路

电容和电阻在电路中的等效电路描述了它们在不同条件下的电气特性，通常涉及以下几个方面：1.纯电容电路：o纯电容电路中，电容的基本等效电路就是一个储能元件，它允许交流电流通过，阻止直流电流。

电容两端的电压与电流的关系遵循电容的定义：I=C*dV/dt，其中I是电流，C是电容值，dV/dt是电压的变化率。

2.纯电阻电路：o纯电阻电路中，电阻是一个耗能元件，其两端电压与通过的电流遵循欧姆定律：V=IR，其中V是电压，I是电流，R是电阻值。

3.RC电路（电阻-电容串联）：o在串联RC电路中，电阻与电容一起形成一个时间常数τ=RC，该电路对输入信号呈现延迟和滤波效果。

对于交流信号，高频率成分通过电容较快，低频率成分通过较慢，因为电容对高频信号的阻抗较低，对低频信号的阻抗较高。

4.RC并联电路：o在并联RC电路中，电阻和电容一起可以构成RC滤波器的一个部分，如高通滤波器或低通滤波器。

在高通滤波器中，电路允许高频信号通过而阻挡低频信号；在低通滤波器中，电路允许低频信号通过而衰减高频信号。

5.RLC串联和并联电路：o在更复杂的电路中，电阻、电容和电感可以一起形成RLC谐振电路，此时等效电路可以描述电路的频率响应特性，如谐振频率、品质因数Q等。

6.寄生效应：o实际电容和电阻元件中，还存在寄生效应，如电容的串联等效电阻ESR（Equivalent Series Resistance）和串联等效电感ESL（Equivalent Series Inductance），以及电阻的分布电容等。

这些寄生参数在高频应用中尤为重要，因为它们会影响元件的实际电气性能。

在等效电路中，也需要把这些寄生参数考虑进去。

第四节电阻、电感、电容的串联电路课件

U 220 I 4.4 A Z 50
X L XC 140 100 (2) arctan arctan 53.1 R 30
总电压比电流超前53.1,电路呈电感性。
(3) UR = RI = 30*44=132 V UL = X LI = 140*44=616 V UC = X CI = 100*44=440 V 本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大，这说明在交流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路与直流电路特性不同之处。由上题也可得出在交流电路中总电压大小不等于各元件电压之和,即
U I R
u i XL
U I XL
u i XC
I
U XC
电路名称
频率电流与电压的关系
相同
相同
相同
相位
将R、L、C串联起来，构成RLC 串联电路，则性质如何？
数量
u i R
U I R
i
u U I XL XL
i
u U I XC XC
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讲授新课
§8－4 电阻、电感、电容的串联电路

电路名称
频率
电流与电压的关系
纯电阻交流电路
相同
纯电感交流电路
相同
纯电容交流电路
相同
RLC串联交流电路
相同
相位
u 数量 i R
U I R
u I U i XL XL
u U i I XC XC
u uR uL uC
U U R U L UC

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1．如图3-5所示电路中，电流I等于（A ）。 A．5A B．1A C．0A 2．白炽灯与电容器组成的电路如图3-6所示，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（ C ）。 A．电容增大 B．电容减小 C．容抗增大 D．容抗减小

熟练掌握纯电容电路中电流与电压的相位关系和数量关系PPT课件

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二、电路的功率
1.瞬时功率
pC＝uCi＝U
Cm
sin
t
I
m
sin（t＋
π 2
）
＝UCm Im sin t cost
＝
1 2 UCm Im
sin 2t
＝UCI sin 2t
纯电容电路的瞬时功率也是以2ω按正弦规律
变化的。
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2.平均功率在纯电容电路中，
电容器也是时而“吞进” 功率，时而“吐出”功率，因而电容器本身不消耗有功功率（平均功率），在一个周期内的平均功率也为零。
电容在电路中的作用可以概括为：隔直流，通交流，阻低频，通高频。
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在纯电容电路中，电流的有效值等于它两端电压的有效值除以它的容抗，即：
IC
U XC
CUC
在纯电容电路中，电流与电压的有效值满足欧姆定律，但是瞬时值不满足欧姆定律。
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【知识拓展】电容器在实际中的应用
由介质损耗很小、绝缘电阻很大的电容器组成的交流电路，可近似看成纯电容电路。
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一、电流与电压的关系
1．基本关系
i Q C uC
t
t
电容中的电流大小与电容两端电压的变化率成正比。
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2．相位关系
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纯电容电路中的电流超前电压90°，这与纯电感电路的情况正好相反。
设加在电容器两端交流电压的初相为零，则
电流、电压的瞬时值表达式分别为：
uC Um sint
i
Im
sin(t
π 2
)
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3．数量关系

纯电容电路ppt

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§2-4 纯电容电路

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