知识点4：纯电阻正弦交流电路-教学文稿.
纯电阻正弦交流电路
斯旺
托马斯· 阿尔瓦· 爱迪生
白炽灯发光发热的原因： 白炽灯工作原理的实质：
纯电阻电路的定义： 只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路，如含有白 炽灯、电炉、电烙铁等的电路。
一、电压与电流、电阻的关系
二、纯电阻电路的两个功率
一、电压、电流的关系
1、电压、电流的瞬时值关系 电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。 设加在电阻 R 上的正弦交流电压瞬时值为 u = Umsin( t)，则 根据欧姆定律，通过该电阻的电流瞬时值为
Hale Waihona Puke 2 U P UI I 2 R R
本节课结束，谢谢大家！
③ 相位上，电压和电流的相位差为0
二、纯电阻电路的两个功率
1、
瞬时电压和瞬时电流的乘积，即瞬时功率，用小写字 母p来表示，单位为瓦（W）或千瓦（kW p=uR· iR=Umsinωt·Imsinωt 波形如下图所示，从图中可以看出，瞬时功率p≥0。
2、 通常用瞬时功率在一个周期内的平均值来衡量纯电阻 电路的功率大小，它是电路中实际消耗的功率，称为有功 功率，用大写字母P来表示。平常说白炽灯的功率为40W, 电阻炉的功率为100W,都是指有功功率。
3、相位关系
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 8-1 所示。
图 8-1 电阻电压 u 与电流 i 的波形图和相量图
综上所述，纯电阻电路中电压和电流有如下关系：
① 电阻不改变电路的频率，电阻的电压和电流的频率都与
② 数值上，电压和电流的最大值、有效值、瞬时值符合欧
i u Um sin( t ) I msin( t ) R R
Im Um R
教案：纯电容正弦交流电路
教案纸教 案 内 容、 过 程教 法 时间分配当0>dt du，电容器的充电过程； 当0<dtdu，电容器的放电过程。
若电容器上的电压不变化时，电容既没有充电，也没有放电，因此电容支路中一定无电流。
当电压不随时间变化时，dtdu=0，电流i 等于零，电容相当于开路，所以电容元件具有“隔直”作用。
并联电容的等效电容等于各个电容之和，所以并联电容可以提高电容量。
串联电容的等效电容的倒数等于各个串联电容的倒数之和，串联电容的等效电容小于每个电容，但是等效电容的耐压值增大了，应该注意电容小的分得的电压大。
【例题】 有“0.3微法、250伏”的三个电容器C 1、C 2、C 3连接如图所示。
试求等效电容，并问端口电压最大为多少？解： C 2、C 3并联，等效电容为C 23 = C 2 + C 3 =2 C 2 =2×0.3=0.6μF C 1与C 23相串联，网络的等效电容为μF 2.06.03.06.03.0231231=+⨯=+=C C C C C i因为C 1小于C 23，所以1u ＞23u ，应保证不超过其耐压值250V 。
电容的充放电过程及电容的连接方式 30`教 案 内 容、 过 程教 法时间分配结论：(1)、电容器在储存和释放电荷(即充放电)的过程中，必然在电路中引起电流。
(2)、电容器两端的电压是随着电荷的储存和释放而变的。
(3)、电容器具有能通过交变电流的作用。
通常称这种性质为“隔直通交”。
二、纯电容电路中电压和电流的关系纯电容电路：由介质损耗很小、绝缘电阻很大的电容器组成的交流电路，都可近似看成。
1、电流与电压的相位关系因为 ,,,,t i q q u C It q U qC c c∆=∆∆=∆==而则， 所以在时间内电流的数学式为t ∆tu C t qi c ∆∆=∆∆=纯电容电路的特点分析30`教 案 内 容、 过 程教 法 时间分配则电流的初相为 120903090=+=+=u i ϕϕ所以电流的瞬时值表达式为：A t i )120314sin(2375.1 += (2)电路的无功功率为)(303375.1220Var UI Q c ≈⨯==(3)电压和电流的矢量图如图所示。
纯正弦交流电路说课稿
纯电感正弦交流电路说课稿各位领导、各位评委你们好：我是XXXX，今天我要进行说课的内容是《纯电感正弦交流电路》。
首先，我对本节内容进行分析。
一、说教材的地位和作用：《纯电感正弦交流电路》是全国中等职业技术学校电工类专业通用教材《电工基础》第五章第五节的内容，根据教学大纲的要求用2课时完成本节教学内容，在此之前，我们已经学了有关交流电的基础知识和基本理论及纯电阻正弦交流电路等相关知识为本节的学习起了铺垫的作用，因此，本节内容在《电工基础》中有不可忽视的地位与作用。
《电工基础》是电工类专业的一门技术基础课，而本课程《纯电感正弦交流电路》是单相正弦交流电路这一章中的一个重点内容，是学好以后各门专业课必备的理论基础知识，是学习《电工基础》这门课不可缺少的内容之一。
二、说教学目标：根据《电工基础》的结构和内容分析，结合电工专业对《电工基础》理论知识的需要，我制定了以下教学目标：1.理解并掌握电流与电压的关系及感抗的这个物理量。
2.掌握电路的功率（瞬时功率和无功功率）的意义和表示方法。
三、说教学重点和难点重点：理解用电感线圈做负载对交流电路产生的阻碍作用和纯电阻电阻的区别。
难点:是电流和电压的相位关系及无功功率的意义和计算方法。
为了讲清本节的教学重点和难点，使学生能够理解并掌握本节内容所设定的教学目标，我再从教法和学法上谈谈我的观点。
四、说教法：为了让学生充分掌握本节课的知识内容，将课堂教学和学生的思维活动紧密结合起来，发展学生的思维能力，激发学生参与教学活动的能力，结合本节课的内容特点，我主要采用了以下教学方法。
1.讲授法：该法有利于教师将基础知识系统、连贯地传授给学生，发挥教师的主导作用，通过讲授让学生掌握本节的知识点。
2.探究法：提出问题，学生充分发挥自己的思维能力，调动学生的主体作用，引导学生积极思考，培养学生分析问题的能力。
本节提出的第一个问题是：电压的相位为什么超前电流90°第二个问题是为什么电路中只有瞬时功率和无功功率而没有有功功率。
电工与电子技术正弦交流电路电子教案
电工与电子技术-正弦交流电路电子教案第一章：正弦交流电路概述1.1 交流电的基本概念1.1.1 交流电的定义1.1.2 交流电的表示方法1.1.3 交流电的产生和传输1.2 交流电路的基本元件1.2.1 电阻元件1.2.2 电感元件1.2.3 电容元件1.3 正弦交流电路的分析方法1.3.1 相量法1.3.2 复数法1.3.3 阻抗法第二章：纯电阻交流电路2.1 欧姆定律适用于交流电路2.1.1 电阻元件的阻抗特性2.1.2 电阻元件的交流电路分析2.2 电阻串联交流电路2.2.1 电压分配定律2.2.2 电流分配定律2.3 电阻并联交流电路2.3.1 电压分配定律2.3.2 电流分配定律第三章：纯电感交流电路3.1 电感元件的交流电路特性3.1.1 感抗的计算3.1.2 电感元件的交流电路分析3.2 电感串联交流电路3.2.1 电压分配定律3.2.2 电流分配定律3.3 电感并联交流电路3.3.1 电压分配定律3.3.2 电流分配定律第四章：纯电容交流电路4.1 电容元件的交流电路特性4.1.1 容抗的计算4.1.2 电容元件的交流电路分析4.2 电容串联交流电路4.2.1 电压分配定律4.2.2 电流分配定律4.3 电容并联交流电路4.3.1 电压分配定律4.3.2 电流分配定律第五章：电阻、电感、电容组合的交流电路5.1 串并联交流电路的分析方法5.1.1 串并联电阻的交流电路分析5.1.2 串并联电感的交流电路分析5.1.3 串并联电容的交流电路分析5.2 交流电路的功率计算5.2.1 有功功率5.2.2 无功功率5.2.3 视在功率5.3 交流电路的相位关系5.3.1 相位差的计算5.3.2 相位关系的分析第六章：交流电路的谐振6.1 谐振条件6.1.1 串联谐振6.1.2 并联谐振6.2 谐振电路的特点6.2.1 电压和电流的幅值6.2.2 功率分配6.3 谐振电路的应用6.3.1 滤波器6.3.2 选频电路6.3.3 谐振器的制作与测试第七章：非正弦交流电路7.1 非正弦交流电的来源7.1.1 电源的非正弦波形7.1.2 电路中的非正弦波形7.2 非正弦交流电的分析方法7.2.1 傅里叶级数分解7.2.2 傅里叶变换的应用7.3 非正弦交流电路的功率计算7.3.1 平均功率的计算7.3.2 无功功率与视在功率的计算第八章：交流电路的测量与测试8.1 交流电压的测量8.1.1 示波器8.1.2 交流电压表的使用8.2 交流电流的测量8.2.1 电流表的使用8.2.2 电流互感器的使用8.3 交流电路的频率响应测试8.3.1 频率响应的定义8.3.2 频率响应的测量方法第九章：三相交流电路9.1 三相电源的产生9.1.1 星形连接9.1.2 三角形连接9.2 三相负载的连接方式9.2.1 YY连接9.2.2 YD连接9.2.3 DY连接9.3 三相电路的功率计算9.3.1 有功功率的计算9.3.2 无功功率的计算9.3.3 视在功率的计算第十章：电工测量与安全10.1 电工测量工具的使用10.1.1 兆欧表10.1.2 钳形电流表10.1.3 多功能电表10.2 电工安全常识10.2.1 触电防护10.2.2 电气火灾预防10.2.3 安全操作规程重点和难点解析一、正弦交流电路概述：理解交流电的基本概念、表示方法和产生传输过程。
纯电阻交流电路教案
U R 220 = = 110Ω I 2
i=
uR 220 2 sin( t − 60 ) 314 = = 2 2 sin(314 − 60 ) A t R 110
(3) PR = U R I = 220 × 2 = 440W
本课程的重点是： 课堂小结： 课堂小结： １、本课程的重点是：电流与电压的关系 2＇ ＇ 纯电阻正弦交流电路中电流与电压瞬时值、最大 值、有效值，均满足欧姆定律。 即： i =
５＇
老师提出问题，把 • • 交流电压与电流的正 U R = U R e j0 I = Ie j 0 弦量用相量表示如何 可见， 纯电阻电路中， 电流 i 与电压 u 是同频率， 表示？2 名同学回答 问题，教师补充。 同相位的正弦量， 两者的相位差 ∆ϕ = ϕ u − ϕ i = 0 ， 边讲解边启发诱导 说明电流 i 与电压 u 同相。 学生说出交流电压与 波形图和相量图如下： 电流的相位关系并提 问两名同学。 i 2、若用相量表示则有： 教师归纳总结引出 波形图和相量图，并 且强调相量图中电压 与电流的初相为零。 由电流瞬时值解析 式引出电压与电流的 最大值欧姆定律形 式。启发提问１至 2 名学生说出正弦量最 大值与有
2007 年全国职业培训
参评组别：B088
授课时数 1 学时
授课班级
06 电子与计算机
优秀教研成果评选活动参评教案
专业分类：电工电子 课程名称：电工基础
纯电阻正弦交流电路
教学目的
1、 使学生了解纯电阻电路电流与电压的关系及电路的功率。 2、 熟练掌握电流与电压瞬时值、有效值、最大值的欧姆定律公式及有功 功率公式。
板 书 设 计
２、相量形式为：
PR ≥0 , 电阻是耗能元件
电工基础_第4章正弦交流电路.ppt
4．2．1复数 ． ． 复数
A = re jϕ 复数的极坐标形式 ： A = r∠ϕ
复数的指数形式 ： 实部相等、虚部大小相等而异号的两个复数叫做共轭复数 共轭复数。用A*表示A的共 共轭复数 轭复数，则有 A=a+jb A*=a-jb 例4.5 写出下列复数的直角坐标形式。
（1）5∠48°
1 （2） ∠90°
图4.6 矢量和与矢量差
4.2.2 复 数 的 运 算
2．复数的乘除 ．
两个复数进行乘除运算时，可将其化为指数式或极坐标式来进行。
如： A1=a1+jb1= r1∠ϕ1 A2=a2+jb2 =r2 ∠ϕ 2
A1 r1∠ϕ1 r1 = = ∠(ϕ1 − ϕ 2 ) A2 r2 ∠ϕ 2 r2
如将复数 A1 = re jϕ 乘以另一个复数 e jα ，则得
4．1．2正弦交流电的基本特征和三要素 ． ． 正弦交流电的基本特征和三要素
例4.4 已知某正弦电压在 t = 0时 为110 2 V，初相角为 30°，求其 有效值。 解：此正弦电压表达式为
u = U m sin(ωt + 30°)
则
u (0) = U m sin 30°
图4.4 正弦量的同相与反相 u ( 0) 110 2 Um = = V = 220 2V sin 30° 0.5
图4.12 交流异步电动机的等效电路模型
4．4 电阻、电感、电容电路
案例4.3 在照明电路中使用的白 案例 炽灯为纯电阻性负载，日光灯属于 感性负载，家用风扇为单相交流电 动机，它的等效电路如图4.13所示。 图中U1、U2为工作绕组，V1、V2 为起动绕组，它们实际上是纯电阻 与纯电感相串联。由图中可知，风 扇是一种电阻、电感和电容混联的 负载。
教案：纯电感正弦交流电路
教案内容、过程教法时间分配纯电感正弦交流电路一、电感元件1.自感系数和电磁感应磁通链：电流i产生的磁通为φ，线圈有N匝，那么与线圈交链的总磁通。
因为这个磁通或磁通链是由线圈本身的电流所产生，所以称为自感磁通或自感磁通链。
换算关系为1H=103 mH=106μH实际的电感线圈是用导线绕制而成的，因此除了具有电感外，还存在电阻。
如果电阻较小甚至可以忽略不计时，就可看作是理想电感元件。
对一个理想的电感线圈而言，若通过线圈的电流变动时，电流产生的磁通随之变动，而变动的磁通穿过线圈时必将引起电磁感应现象，在线圈中就会产生感应电动势，由于这种电磁感应现象是流经本线圈中的电流变化而在本线圈中引起的，因此称为自感应。
由自感现象引起的自感电动势和电流的方向选择一致时，则复习提问 10`课题引入 10`教案纸教 案 纸教 案 内 容、 过 程教 法时间分配必须指出，“无功”的含义是“交换”而不是“消耗”，它是相对 “有功”而言的，决不能理解为“无用”。
【例题】 有一电阻可以忽略的线圈接在交流电源上，已知)30314sin(2220 +=t u V,线圈的电感量L ＝0.7H ，求：(1)写出流过线圈电流的瞬时值表达式； (2)求电路的无功功率； (3)电压和电流的矢量图。
解：(1)因线圈的感抗Ω≈⨯==2207.0314L X L ω 电压有效值为U ＝220V ， 流过线圈的电流有效值1220220===L X U I A 又因电流滞后电压900，而电压的初相为300 则电流的初相为 60903090-=-=-=u i ϕϕ.所以流过线圈电流的瞬时表达式为： )60314sin(2 -=t i A (2)电路的无功功率为： 2201220=⨯==UI Q L (Var) (3)电压和电流的矢量图如图所示小结 5`。
正弦交流电教案
课题：正弦交流电的基本概念一、教学目标1、了解正弦交流电的产生。
2、理解正弦量解析式、波形图、三要素、有效值、相位、相位差的概念。
3、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系掌握同频率正弦量的相位比较。
二、教学重点、难点分析重点：1、分析交流电产生的物理过程。
使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时间内，电流的大小及方向是怎样变化的。
2、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系，掌握同频率正弦量的相位比较。
3、交流电有效值的概念。
难点：1、交流电的有效值。
三、教具手摇发电机模型、电流表、小灯泡。
电化教学设备。
四、教学方法讲授法，多媒体课件。
五、课时计划：4课时六、教学过程Ⅰ.知识回顾提问：什么条件下会产生感应电流？根据电磁感应的知识，设计一个发电机模型。
学生设计：让矩形线框在匀强磁场中匀速转动。
II.新课一、交流电的产生 （第一、二课时）1、演示实验如图5-3所示作演示实验，演示交流电的产生。
展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图），进行演示。
第一次发电机接小灯泡。
当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时，小灯泡亮了，却是一闪一闪的。
第二次发电机接电流表。
当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察，可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。
表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。
2、分析——交流电的变化规律 投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。
(1) 线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab 、cd 边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。
（教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。
）(2) 当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab 、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，图1 交流电发电机原理示意图这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。
电阻、电感、电容单一参数的正弦交流电路
当
f = 200 Hz 时
X L 2 = 2πf 2 L = 2π × 200 × 0.318 ≈ 399.61()
U 10 I= = ≈ 0.025( A) X L 2 399.61
第五章 正弦交流电路
§5-4 电阻、电感、电容单一 参数的正弦交流电路
第五章 正弦交流电路 一、纯电阻元件的正弦电路
§5-4 电阻、电感、电容单一 参数的正弦交流电路
交流电路中如果只有电阻，这种电路叫做纯电阻电路。 假设加在纯电阻元件 (b) R上的交流电压m sin ω t
如图5-9所示。在纯电 阻电路中，端电压u 和电流i的关系符合欧 姆定律，通过电阻R 的电流瞬时值为
d ( I m sin ω t ) = I m ω L cos ω t dt
比较u和i的表达式可知，在纯电感交流电路中，加在电 感元件两端的电压在相位上比流过电感元件的电流超前 90°。
第五章 正弦交流电路 在（5.13）式中 U m = I mωL 故
Um U = = ωL Im I
§5-4 电阻、电感、电容单一 参数的正弦交流电路
二、纯电感元件的正弦电路 如果一线圈的电感L很大，而线圈电阻阻值很小，因而 可忽略不计，这种只有电感的电路称为纯电感电路。 纯电感L上的瞬时电压为 di u=L dt 设电流为 i = I m sin ω t
则
u = L
= I m ω L sin( ω t + 90 o ) = U m sin( ω t + 90 o ) （5.13）
L
或写成 U m = jX L I m 式中
U = jX
I
（5.16）
教案：纯电阻正弦交流线路
即 P＝ ＝ I＝I R=
【例题】已知某白炽灯工作时的电阻为484Ω，其两端加的电压为u＝311sin314tV,
试求：（1）电流有效值与写出电流瞬时值的解析法；（2）白炽灯的有效功率.
解：（１）交流电的电压有效值为 U= = =220V
则电流有效值为 I= = = A
白炽灯丝可视为纯电阻，电流与电压相同，所以电流瞬时值的解析式为
A
（２）直接求得白炽灯的有功功率为
小结5`
复习提问
10`
课题引入
10`
教 案 纸
教 案 内 容、 过 程
教 法
时间分配
上述各式表明：
1、电流与电压的频率相同；
2、电流与电压的相位相同；
3、电流与电压的数量关系仍符合欧姆定律。
二、纯电阻电路中的功率
1.瞬时功率：由于电阻两端的电压和电阻中的电流都在不断变化，所以电阻消耗的功率也在不断变化。电压瞬时值和电流瞬时值的乘积叫做，即:
教 案 纸
教 案 内 容、 过 程
教 法
时间分配
纯电阻正弦交流电路
交流电路：由交流电源、用电器、联接导线和开关等组成的电路。单相交流电路：若电源中只有一个交变电动势。
交流负载：一般是电阻、电感、电容或它们的不同组合。
把负载中只有电阻的交流电路称为纯电阻电路；只有电感的电路称为纯电感电路；只有电容的电路称为纯电容电路。
一、纯电阻电路中电压和电流的关系
由白炽灯、电烙铁、电阻炉或电阻器组成的交流电路都可近似看成是纯电阻电路，当外加电压一定时，影响电流大小的主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因素是电阻R。
知识点5：纯电容正弦交流电路(一)-教学文稿.
i u
电压与电流之间的数量（有效值和最大值）关系为
π 2
I m CU m
或
I CU
10
二、知识准备
纯电容交流电路的特点
令
XC
1 1 C 2π f C
Um Xc
则电压与电流之间的数量（有效值和最大值）关系可写成
I
U Xc
或
Im
上式中，Xc越大电流就越小，反之则电流就越大，因此它体现了电容对电 流的阻碍作用；我们把Xc称为“容抗”，容抗的单位是欧姆（Ω ）。
电容都是指线性电容。
图2-19 电容的q-u特性
6
二、知识准备
知识引导
电流的瞬时值表达式，即
i
dq du C dt dt
无论是充电还是放电，当电容上电压与电流的参考方向相关联时，电流与 电压之间始终满足上述微分关系。 由上分析，当i＞0时，电容上的电量和电压都将增加，是电容充电的过程； 若i＜0时，电容上的电量和电压都将减小，是电容的放电过程。
16
三、操作训练
实训：纯电容交流电路
在图2-18所示电路中，电阻R=2KΩ,电容C＝47uF，电源为 ，改变电源的频率和大小，用万用表（或电压表、电流 表）测量电容C的电压和电流值。
17
三、操作训练
实训：纯电容交流电路
图2-18 交流电路中的电容
18
三、操作训练
实训：纯电容交流电路
1.训练目的
将数据记入表2-2。
（3）使用数字示波器测量输入波形和输出波形，f=1KHz。并记录输入输出 波形的相位差和有效值。示波器连接方式如图2-21所示。
22
三、操作训练
实训：纯电容交流电路
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U U m m 0
6
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系
电阻、电压与电流瞬时值之间满足欧姆定律，因此有
i u/R
U m sin( t 0 ) U m sin( t 0 ) R R I m sin( t 0 ) 2I sin( t 0 )
知识深化：电炉的应用
归纳总结
一、明确任务
纯电阻正弦交流电路中的电压电流之间存在怎样的关系呢？ 我们一起来学习使用万用表测交流电压、交流电流的方法；掌握信号发 生器、示波器的使用方法。
掌握电阻上功率的计算方法。
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系 电压与电流参考方向相关联，即电压、电流参考方向相同。如图2-16所示。
1 P T
T
1 U2 2 pdt ( IU IU cos 2 t )dt IU I R T 0 R 0
T
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
可见，电阻在一个周期消耗的有功功率只跟电压有效值或电流有效值有关，
而跟频率、相位无关。
从上面的分析可知，电阻上有功功率的计算方法与直流电路中电阻上的功 率计算方法相同，不同之处在于电压或电流应采用有效值。 元件的有功功率反映了元件实际所消耗的功率，所以它具有现实意义。
2．电阻上功率的计算
图2-17 电阻上电压、电流与功率波形
13
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
在工程上我们用有功功率（P）来衡量元件消耗的功率大小。 定义： 正弦交流电一个周期内在元件上消耗的平均功率称为该元件的有功功率。 根据有功功率的定义，电阻的有功功率的计算公式推导如下
频率f（Hz） 表2-1 电流I（A） 功率P（W） 电压U（V）
思考总结： ①正弦交流电路中电阻两端的电压与电流有效值满足欧姆定律吗？它们 的瞬时值满足吗？ ②电阻的功率与电压、电流有什么关系？
21
四、知识深化
电炉的额定电压 UN = 220 V，额定功率 PN = 1 000 W ，在220V的交 流电源下工作，求电炉的电流和电阻。使用2小时，消耗电能是多少？ 解：由于电炉可看成纯电阻负载，则
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系
练习：
图2-16纯电阻正弦交流电路中以电压相量为参考相量，试画出电阻电压电 流相量图。
10
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
在图2-16所示电路中，电流与电压的参考方向相关联时，若电阻上电压为
那么，电阻的电流瞬时值可写成
u U m sin t 2U sin t
在电流与电压参考方向一致的情况下，从电阻瞬时功率的表达式 p(t ) 0 可知，在交流电路中，只有在某些时刻，电阻上电流、电压均为零，此刻不 存在功率消耗，即 p(t ) 0 因此电阻是一个“耗能”元件。图4-16是电阻上电流、电压与功率的波形 图。
12
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
i u I m sin t 2 I sin t R
于是，电阻 R上的瞬时功率应为
p(t ) i u I m U m sin 2 t 2IU sin 2 t
IU IU cos 2 t 0
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二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
图2-16 纯电阻正弦交流电路
图2-16（a）是用瞬时值表示的电路，图2-16（b）是用相量表示的电路。
5
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系 设加在电阻两端的电压为
u U m sin( t 0 ) 2U sin( t 0 )
有效值相量表达式为
U U 0
图2-18 交流电路中的电阻
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三、操作训练
实训：纯电阻正弦交流电路
1.训练目的
理解R在正弦交流电路中的电压电流关系。 掌握万用表测交流电压、交流电流的方法。 掌握信号发生器、示波器的使用。
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三、操作训练
实训：纯电阻正弦交流电路
2.任务实施
（1）按图2-18连接电路，交流信号由信号发生器提供，用电压表和电流表分别测量电阻两端的电
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系 结论：
纯电阻正弦交流电路中电流、电压与电阻三者之间有以下关系：
1）电阻上电压与电流频率相同，相位与初相位相同； 2）电流、电压有效值、瞬时值、最大值与电阻之间满足欧姆定律； 3）电流、电压有效值或最大值相量与电阻之间满足欧姆定律。
二、知识准备
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
2．电阻上功率的计算
【特别提示】 通常交流电路中负载的功率（例如电灯的功率、 电机的功率、电视的功率等）指的就是有功功率。
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三、操作训练
实训：纯电阻正弦交流电路
在R＝100Ω的电阻两端加上正弦交流电源ui，改变电源的大小，用万 用表（或电压表、电流表）测量电阻R的电压和电流。
IN
PN 1000 A 4.55 A U N 220
电炉的电阻为
R
U 220 Ω 48.4 Ω I 4.55
工作2小时消耗的电能为
W Pt 1000 2 W h 2000W h 2 kW h
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五、归纳总结
1.纯电阻正弦交流电路中电流、电压与电阻三者之间有以下关系：
1）电阻上电压与电流频率相同，相位与初相位相同；
2）电流、电压有效值、瞬时值、最大值与电阻之间满足欧姆定律；
3）电流、电压有效值或最大值相量与电阻之间满足欧姆定律。
2.电阻在一个周期消耗的有功功率只跟电压有效值或电流有效值有关，而跟 频率、相位无关。
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压及流过电阻的电流。 （2）将图中开关 S 闭合，改变信号发生器输出交流信号的频率和电压，观察电路中电压表和电流
表的变化。
（3）根据测得的数据，绘制电阻的伏安特性图。 （4）用功率表测量电阻所消耗的功率，总结功率与电阻的电压和电流的关系。
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三、操作训练
实训：纯电阻正弦交流电路
把上述数据填入表2-1。
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电工电子技术 单击此处编辑母版标题样式
主 讲：刘妍
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
项目二：交流电路
知识点
纯电阻正弦交流电路
2
目 录
01 02 03 04 05
明确任务：纯电阻正弦交流电路中的电压电流
知识准备：纯电阻正弦交流电路的特点
操作训练：实训：纯电阻正弦交流电路
谢 谢！
24Βιβλιοθήκη 电流的有效值相量为 最大值相量为
I I
0
I I m m 0
7
二、知识准备
纯电阻正弦交流电路的特点
1．电流与电压的关系
电压有效值（或最大值）、电流有效值（或最大值）和电阻三者之间满足欧 姆定律，即 Um U I I m R R
将电压与电流之间的关系用相量表示，则有 U U Im m I R R