8.3RL和RC串联电路(可编辑修改word版)

8.3R L和R C串联电路

考纲要求：熟练掌握 RLC 串联正弦交流电路中电流和电压的关系及功率的计算。教

学目的要求：掌握 RL、RC 串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。教学

重点：掌握 RL、RC 串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。

教学难点：掌握RL、RC 串联电路中电压与电流的相位关系。

课时安排：3 节课型：复习

教学过程：

【知识点回顾】

一、RL 串联电路

1、电压与电流的相位关系

相量图：

超前Φ角，<Φ<，电路呈性。

2、电压与电流的大小关系

（1）电压三角形

由电压三角形可得：U= Φ==

（2）阻抗三角形

由阻抗三角形可得：Z= Φ==

3、相量关系

•

I =

4、功率关系：

（1）有功功率P= = （2）无功功率Q= = （3）视在功率S= =

功率三角形：

5、功率因数cosΦ== =

二、RC 串联电路

1、电压与电流的相位关系

相量图：

超前Φ角，<Φ<，电路呈性。

2、电压与电流的大小关系

（1）电压三角形

由电压三角形可得：U= Φ==

（2）阻抗三角形

由阻抗三角形可得：Z= Φ== 3、相量关系

•

I =

4、功率关系：

（1）有功功率P= = （2）无功功率Q= = （3）视在功率S= =

功率三角形：

5、功率因数cosΦ== =

6、应用

L L （1） 超前网络

（

2）滞后网络

【课前练习】一、判断题

1、R-L 串联电路分析相位关系时，I 与 U R 相位相同，I 比 U L 相位滞后 90 O

，故不能直接相加。 ( )

2、一个实际的电感线圈可以看成是一个 RL 的串联电路。 ( )

3、RL 串联电路中的电压在相位上超前电流 90O

。 ( ) 二、选择题 1、RL 串联电路中，电阻、电感的电压均为 100 V ，则总电压为

( )

A. 200V

B.141.4 V

C.100V

D.150 V 2、在 RL 串联电路中正确的表达式是

(

) U

u

U

A. I=

B ．i=

C.I=

D.i=u ／|Z|

R + X L

R 2 + X 2

R 2 + X 2

3、在日光灯等效电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大时，则镇流器（线圈）

的 ( ) A.电感增大

B ．电感减小

C ．感抗增大

D ．感抗减小

4、两纯电容串联，Xc1 =4Ω，Xc2 =3Ω．下列结论正确的是( ) A ．总电容为 7F B ．总容抗为 7Ω C ．总容抗为 5Ω D ．总容抗随交流电频率增大而增大三、填空题

1、如图所示，已知 u=28.28sin(ωt+45 O

)V ，R=4Ω，XL=3Ω，则各电流表，电压表的读数为：

A 的读数为： V1 的读数为：

V2 的读数为：

V 的读数为：

2、当交流电源的频率增加时，R-C 串联电路上端电压和电流的相位差将 。

四、分析计算题

1、一个电感线圈，两端加 l00V 直流电压时，电流为 25 A ，两端加“100V，50 Hz ”交流电压时， 流过的电流为 20 A ，求该线圈的电阻值和电感值。

【例题讲解】

例 1：RL 串联电路，f=1000HZ ，L=10mH ，欲使输出电压 u2 超前输入电压 u1 300，求电阻 R 。

例2：电风扇电动机往往通过串联电感 L'的方法降低电压进行调速，

如下图所示。电动机的等效复阻抗Z=180+j240Ω，外加电源电压

U=220V，要使电动机的电压 U M=180V，试求串联电感L’？（f=50Hz）

【巩固练习】

1、一电阻R=80Ω和一阻抗为|Z|的线圈相串联，接入电压U=40V 的交流电路中，这时电阻两端的电压U R=20V，线圈两端的电压U Z=30V，求（1）电阻上消耗的功率；（2）线圈消耗的功率；（3）整个电路的功率因数。

2、如图电路中，若U=U1+U2，则R1、C1、R2、C2 的关系应满足( )

A. C l≠C2 、R l=R2

B. C l= C2R l≠R2

C.R l C l= R2C2

D. R l C2= R2C l

【课后练习】

一、判断题

1、RL 串联电路的阻抗随电源频率的升高而增大，随频率的下降而减小。 ( )

2、RL 移相电路中，输出电压取之电阻，则输出电压的相位滞后予输入电压的相位。 ( )

3、RC 移相电路中，输出电压取之电阻，则输出电压的相位滞后于输入电压的相位。( )

二、选择题

1、某电感线圈，接入直流电，测出R=10Ω，接入工频交流电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )

A. 10Ω

B.8Ω

C.30Ω

D.17.3Ω

2、如图u 与u2 的相位关系是( )

A．u 超前u2 B．u 滞后u2

C．u 和u2 同相D．u 和u2 反相

3、上题图中，u 与u2 相位差的绝对值为30 O，R=10Ω，则电容C 的容抗是( )

A．34.6ΩB．5Ω

C．30ΩD．17.3Ω

4、图示的正弦交流电路中，若U=U1+U2 成立，则R1，L1，R2，L2 应满足关系( )

A. L1=L2 R1≠R2

B.R1=R2 L1≠L2

C. R1L1=R2L2

D. R1L2=R2L1

三、填空题

••

1、某负载端电压U =120+j50v，电流I =8+j6A，则电路的Z= . 电路的有功功率