纯电阻电感电容电路
纯电阻、纯感与纯电容电路
第二节 纯电阻、纯电感与纯电容电路教学内容：主要讲三个问题：1.纯电路电流与电压的相位关系2..纯电路电流与电压的数量关系3.纯电路的功率关系教学方法：采用作图分析法教学课时：2×45 min 。
目的要求：使学生了解各种纯电路电流、电压的相位关系及功率关系。
重点难点：重点：三大关系；难点：纯电感电路电流与电压的相位关系。
时间分配：复习提问：5~10min ；讲课：45~50min ；课堂小结：5~10min ；作业练习：25~30min 。
上节内容提问：1.交流电的三要素是什么？2.什么是交流电初相角与相位差？3.如何用矢量图来表正弦交流电？一、纯电阻电路白炽灯、电烙铁、电炉等。
如图1所示。
1.电流与电压的相位关系 设加在电阻两端的电压为t U u m ωsin = （1）根据欧姆定律可知，通过电阻的电流为t I t RU R u i m mωωsin sin ===（2） 比较（1）、（2）两式可以看出，电流与电压是同相位的，其波形图与矢量图如图（2）所示。
2.电流与电压的数量关系 从（2）式可得：图 1RU I mm =两边都除以2：RUI =单位：A=V/Ω （3） 可见其数量关系符合欧姆定律。
3.功率关系纯电阻电路的瞬时功率可表示为：t IU IU t U I t U I iu p mm m m ωωω2cos )2cos 1(2sin 2-=-=== 即 t IU IU p ω2cos -= （4）其波形图如图（2）所示。
其实从电流电压同相位这一点，就能得到功率的波形图。
由图可知，每一瞬时的功率都为正，说明电阻元件始终从电源索取能量用来作功，是个耗能元件。
我们用一个周期内功率的平均值作为纯电阻电路的平均功率，也叫有功功率：RU R I IU P 22=== （W ） （5）“有功”的本质含义是消耗。
例：有一220V 、60W 的电灯，接在220V 的电源上，试求通过电灯的电流和电灯的电阻。
电感和电容的串联电路
U L
U
U C
UX
U R
I
I R jL
+
+
.
UL
-
+
U
-
1
.
jω C
UC -
U
U
2 R
U
2 X
由UR 、UX 、U 构成的电压三角形与阻抗三角形相似。
3
R、L、C 串联电路的性质
Z=R+j(wL-1/wC)=|Z|∠j
|Z| = U/I
= u-i
wL > 1/w C ，j >0，电路为感性。
I R jL
U R RI 15 0.149 3.4 2.235 3.4 V
U L jLI 56.590 0.149 3.4 8.4286.4 V
U C
j 1
C
I
26.5 90 0.149 3.4
3.95 93.4 V
则
i 0.149 2 sin(t 3.4) A uR 2.235 2 sin(t 3.4) V
|Y|—复导纳的模； —导纳角(admittance angle) 。
关系
|Y
|
G2 B2 或
' arctg B
G
G=|Y|cos' B=|Y|sin'
G
|Y| B
B |Y|
G
>0
<0
导纳三角形(admittance triangle)
8
么么么么方面
• Sds绝对是假的
相量图：选电压为参考向量
C<1/ L ，B<0， '<0，电路为感性，i落后u； C=1/ L ，B=0， =0，电路为电阻性，i与u同相。
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Ω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 ω t,则通过电阻R的电流的瞬时值为：i =Ru=RtUωsinm = I m sin ω tI m =RUmI =2mI=RU2m=RUI =RU：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。
纯电阻电路纯电感电路和纯电容电路公式
纯电阻电路纯电感电路和纯电容电路公式下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电阻、电感、电容在交流电路中的特性
第二节电阻、电感、电容在交流电路中的特性在直流稳态电路中，电感元件可视为短路，电容元件可视为开路。
但在交流电路中，由于电压、电流随时间变化，电感元件中的磁场不断变化，引起感生电动势；电容极板间的电压不断变化，引起电荷在与电容极板相连的导线中移动形成电流。
因此，电阻R、电感L、及电容C对交流电路中的电压、电流都会产生影响。
电压和电流的波形及相量图如图2-10b、c所示。
电阻R两端的电压和流经R的电流同相，且其瞬时值、幅值及有效值均符合欧姆定律。
电阻元件R的瞬时功率为：电阻功率波形如图2-10d。
任一瞬间，p≥0，说明电阻都在消耗电能。
电阻是耗能元件，将从电源取得的电能转化为热能。
电路中通常所说的功率是指一个周期内瞬时功率的平均值，称平均功率，又称有功功率，用大写字母P表示，单位为瓦（W）。
（2-13）式中，U、I 分别为正弦电压、电流的有效值。
例2 －4有一电灯，加在其上的电压u=311sin314t V，电灯电阻R=100Ω，求电流I、电流有效值I和功率P。
若电压角频率由314rad/s变为3140rad/s，对电流有效值及功率有何影响？解：由欧姆定律可知因电阻阻值与频率无关,所以当频率变化时,电流有效值及功率不变。
2．电感元件当电感线圈中通过一交变电流i时，如图2-11a，在线圈中引起自感电动势e L，设电流（2-14）电感电压（2-15）用相量表示：即（2-16）同理，有效值相量（2-17）令则式2-18为电感元件的伏安特性，其中XL称为电感抗，简称感抗，单位欧姆（Ω）。
感抗XL表示电感对交流电流的阻碍能力，与电阻元件的电阻R类似；但与电阻不同，XL 不仅与电感元件本身的自感系数L有关，还与正弦电流的角频率ω有关，ω越大，感抗越大。
对于直流电路，ω=0，XL=0，电感可视为短路。
电感元件的瞬时功率为：（2-21）其平均值为：（2-22）电感的瞬时功率波形图见图2-11d。
在第一和第三个1/4周期，电感元件处于受电状态，它从电源取得电能并转化为磁场能，功率为正，电感元件所储存的磁场能（2-23）电流的绝对值从0增加到最大值Im，磁场建立并逐渐增强，磁场能由0增加到最大值1/2LIm2；在第二和第四个1/4周期，电感元件处于供电状态，它把磁场能转化为电能返回给电路，功率为负，电流由最大值减小到0，磁场消失，磁场能变为0。
电工基础《电阻、电感、电容的串联电路》教案
RLC 串联电路 电工基础《电阻、电感、电容的串联电路》教案 课 题：电阻、电感、电容的串联电路授课教师：授课班级：班教学目标：① 掌握R-L-C 串联电路中电压与电流的相位关系和大小关系② 理解电压三角形和阻抗三角形的组成③ 熟练运用相量图计算R-L-C 串联电路中的电流和电压 教学重点：电流与电压的相位及大小关系教学难点：根据相量图推出电压三角形和阻抗三角形教学方法：仿真演示、启发引导、讲解教学过程：【复习回顾】1、纯电阻电路电流与电压的关系2、纯电感电路电流与电压的关系3、纯电容电路电流与电压的关系【导入示标】R-L-C 串联电路(1)【新授教学】一、R-L-C 串联电路的特点1、电流瞬时值关系： 相量关系:有效值关系： 2、电压瞬时值关系：相量关系: 有效值关系： ， C L Ri i i i ===C L R I I I ∙∙∙==C L R I I I I ===CL R U U U U ∙∙∙∙++=C L R u u u u ++=ZU I =22)(C L X X R Z -+=二、R-L-C 串联电路电压与电流的相位关系1、向量图2、电路性质判断三、R-L-C 串联电路电压与电流的大小关系1、电压电流阻抗大小关系2、电压关系3、阻抗关系四、例题讲解在RLC 串联电路中，交流电源电压U=220V ，频率f=50Hz ，R =30Ω，L =445mH ，C =32μF 。
试求：(1) 电路中的电流大小I ；(2) 总电压与电流的相位差ϕ；(3)各元件上的电压U R 、U L 、U C ；五、课堂演练在R-L-C 串联电路中，已知电阻R=40Ω，感抗X L =60Ω ，容抗X C =30Ω ，外加u =311sin(100πt+60。
)v 的交流电源，试求：(1) 电路中的电流I ；(2)各元件电压U R 、U L 、U C ；(3)总电压与电流的相位差ϕ；（4）写出 的瞬时表达式。
初中九年级物理纯电阻电路
纯电阻电路纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略。
电压与电流同频且同相位。
电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路。
基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路。
纯电阻电路，就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。
纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。
例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。
它们都是纯电阻电路。
非纯电阻电路由于发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。
非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。
①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q ＝Pt＝UIt＝I²Rt＝U²t /R；②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：电动机：W＝E机械＋Q (UIt＝E机械＋I²Rt)此时：W>Q (UIt>I²Rt)在非纯电阻电路中，U²t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。
事例：例如：电灯，电烙铁，熨斗，电炉等等，他们只是发热。
它们都是纯电阻电路。
但是，发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。
白炽灯把90%以上的电能都转化为热能，只有很少转化为光能。
所以，在中学电学计算中，白炽灯也近似看做纯电阻。
而节能灯则大部分能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。
这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因（节能灯几乎将电能全部转化为了光能）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路。
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。
(完整版)纯电阻、电感、电容电路
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。
三、例题：1.已知电阻R=10Ω，其两端电压V t t u R )30314sin(100)(︒+=，求电流i R(t ).、电路消耗的功率。
解：由于电压与电流同相位，所以 i R(t )=10)(=Rt u R )30314sin(︒+t A 电路消耗的功率P=U R I=W X Um 5002101002Im 2==• 2、已知电感L=0.5H ，其两端电压V t t u L )301000sin(100)(︒+=，求电流i L(t ). 解：L X L ω==1000X0.5=500Ω由于纯电感电路中，电流滞后电压90°，所以：A t t X t i LL )601000sin(2.0)90301000sin(100)(︒-=︒-︒+=3.已知电容C=10μF ，其两端电压V t t u c )301000sin(100)(︒+=，求电流i c (t ).. 解： Ω===-10010101000116X X C X c ω 由于电流超前电压90°，所以：A t t Xct i c )1201000sin()90301000sin(100)(︒+=︒+︒+=四、练习题： （一）、填空题1、平均功率是指（ ），平均功率又称为（ ）。
2、纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。
纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。
纯电容正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。
3、在纯电阻电路中，已知端电压V t u )30314sin(311︒+=，其中R=1000Ω，那么电流i=（ ）,电压与电流的相位差=（ ），电阻上消耗的功率P=（ ）。
纯电阻与纯电感电路1431
19
一、填空 题
三、问答与计算题
1．在纯电感电路中U/I=X L，Um/Im=XL，为什么u/i ≠XL? 答：因为纯电感的瞬时电流和电压相位相差90 °，所以u/i ≠X L。
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23
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三、计算题
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8
二、纯电感电路
9
（一）电感的实物展示
10
（二）电感元件的图形、文字符号
线圈
带磁芯连续可调线圈 磁芯线圈 磁芯有单隙的线圈 带固定抽头的线圈
线圈中通过一定数量的变化电流，线圈产生感应电动势大小的能力就 称为线圈的电感量，简称电感。电感常用字母“L”表示。
电感的SI 单位是亨利，简称亨，通常用符号“H ”表示。常用单位还 有“μH”“mH ”，它们的换算关系如下：
QL
?
ULI
?
I2XL
?
U2 XL
无功功率 QL反映了电感元件与电源之间能量交换的规模 。
问题与讨论
1. 电源电压不变，当电路的频率变化时，
通过电感元件的电流发生变化吗？
f 变化时XL随之变化，导致电流i 变化。
2. 能从字面上把无功功率理解为无用之功吗？ 不能！
16
? 例题 一个0.7 H的电感线圈，电阻可以忽略
纯电阻与纯电感电路
1
一、纯电阻电路
2
交流特性
（一）电压与电流的相位关系
若加在电阻两端的正弦电压初 相为零，即
uR ? U R m sin ? t
则通过电阻的电流瞬时值应为：
i ? uR ? U R m sin ? t
R
R
结论：在纯电阻交流电路中交流特性
（二）电流与电压的数量关系
RLC串联
U U R U L UC
P S cos Q S sin
Q QL QC (U L U C ) I UI sin
S UI P Q
2
2
P cos S
电路 名称
电 流 与 电 压 的 关 系
纯电阻交流 纯电感交流 纯电容交流 RLC串联交 纯R、L、C电路与RLC电路比较 电路
U总 U R U L U C
随堂练习 在R-L-C串联电路中，已知电阻R = 40 ，电感L = 191 mH，
电容C=106 F，外加频率为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、UC；(3) 总电 压与电流的相位差 解（1）先求XL、XC、
在RLC串联电路中，只有电阻是消耗功率的 RLC串联电路中的有功功率即R上消耗的功率
P U R I UI cos
3、无功功率
由于电感和电容两端的电压在任何时刻都是反相的，
二者的瞬时功率符号也相反。 当电感吸收能量时，电容放出能量； 当电容吸收能量时，电感放出能量； 电路的无功功率为电感和电容上的无功功率之差。
p u i p R p L pC
2. 平均功率 P （有功功率）
I
+ R
L C +
UR UL
1 T U P pdt T 0 1 T ( p R p L pC ) dt T 0 2 PR U R I I R
+ +
UC -
2、有功功率
P cos S
Q S sin
rlc串联谐振电路
RLC串联谐振电路引言RLC串联谐振电路是一种重要的电路结构，它是由电感（L）、电阻（R）和电容（C）组成的。
在谐振频率下，RLC 串联谐振电路的阻抗为纯电阻，电路呈现出最大的输出。
本文将对RLC串联谐振电路的基本原理、特性以及应用进行详细的介绍。
基本原理RLC串联谐振电路的基本原理是利用电感、电阻和电容之间的相互作用来实现频率选择性。
在谐振频率下，电感和电容的阻抗大小相等但方向相反，从而产生了一个纯电阻。
这个纯电阻对电路中的电流来说是最大的，因此在谐振频率下，RLC 串联谐振电路的输出电压也是最大的。
特性频率响应RLC串联谐振电路的频率响应曲线呈现出一个尖峰，称为谐振峰。
谐振峰对应的频率就是电路的谐振频率。
在谐振频率附近，电路的阻抗接近纯电阻，而在谐振频率的两侧，阻抗则呈现出不同的特性。
幅频特性RLC串联谐振电路的幅频特性指的是在不同频率下，输出电压的幅值与输入电压的幅值之间的关系。
在谐振频率下，输出电压的幅值是最大的，而在谐振频率的两侧，输出电压的幅值则逐渐减小。
相频特性RLC串联谐振电路的相频特性指的是在不同频率下，输出电压的相位与输入电压的相位之间的关系。
在谐振频率下，输出电压与输入电压的相位差为零，而在谐振频率的两侧，相位差则逐渐增大或减小。
应用通信系统RLC串联谐振电路在通信系统中广泛应用。
例如，在调频调幅（FM/AM）广播中，需要将电磁波信号转换为音频信号或者将音频信号转换为电磁波信号。
这个过程中需要通过RLC串联谐振电路来实现频率选择性，将特定频率的信号传输到下一级电路。
滤波器RLC串联谐振电路可以用作滤波器，在电子设备中用于滤除或增强特定频率范围内的信号。
例如，低通滤波器通过RLC 串联谐振电路实现从输入信号中滤除高于某个截止频率的频率成分。
反之，高通滤波器则滤除低于某个截止频率的频率成分。
谐振器RLC串联谐振电路还可以用作谐振器，用于产生特定频率的振荡信号。
谐振器在无线电设备中常用于产生载波信号或参与频率选择。
纯电感电路及LC、RL电路详解电子线路
在RL电路中，阻抗由电阻和感抗组成，感抗的大 小与频率有关。
RL正弦波振荡器
原理
RL正弦波振荡器利用RL电路的阻抗特性和正反馈放大器来产生振 荡。
组成
由放大器、反馈网络（由电阻和电感组成）和输出网络组成。
振荡条件
要产生振荡，需要满足一定的相位和幅度条件。
RL电路的应用
1 2
音频信号处理
用于音频信号的放大和处理，如扬声器系统。
LC滤波器广泛应用于信号处理、音频 设备、通信系统等领域。
工作原理
LC滤波器利用电感和电容的阻抗特性， 对不同频率的信号进行选择性的传输 或抑制，从而实现信号的滤波。
03 RL电路
定义与工作原理
定义
RL电路是由电阻和电感组成的线性电路。
工作原理
当电流通过电阻和电感时，会产生电压降。在交 流电下，电流和电压的相位差取决于频率。
电子线路的调试技巧
单点调试
逐个检查电路中的元件 和连接点，确保它们正
常工作。
整体调试
对整个电路进行测试， 观察整体性能是否符合
要求。
分段调试
将电路分成若干段，分 别进行测试和调试。
模拟调试
使用模拟信号源和负载 进行测试和调试。
电子线路的故障排除
故障定位
通过测试和分析，确定故障发生的位置。
线路检查
05 电子线路的测试与调试
电子线路的测试方法
电压测试法
通过测量电路中关键点的电压 值，判断电路是否正常工作。
电流测试法
测量电路中关键点的电流值， 判断电路是否正常工作。
电阻测试法
测量电路中关键点的电阻值， 判断电路是否正常工作。
波形测试法
使用示波器观察电路输出波形 的形状、幅度和频率等参数，
纯电阻、纯电感、纯电容电路的功
纯电阻、纯电感、纯电容电路的功率及功率因数一、纯电阻电路纯电阻电路就是既没有电感，又没有电容，只包含有线性电阻的电路。
在实际生活中，由白炽灯、电烙铁、电阻炉或电阻器组成的交流电路都可以近似地看成是纯电阻交流电路。
1、纯电阻电路的功率在任一瞬间，电阻中的电流瞬时值与同一瞬间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:PR=uRi=(URmsinωt)2/R由于瞬时功率时刻变动，不便计算，因而通常都是计算一个周期内取用功率的平均值，即平均功率。
平均功率又称有功功率，用P表示。
电流、电压用有效值表示时，其功率P的计算与直流电路相同，即:P=URI=I2R=UR2/R2、纯电阻电路的功率因数在交流电路中，电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosφ表示。
负载为纯电阻时,电流和电压同相位，它们之间没有相位差, 即φ=0°因此纯电阻电路的功率因数cosφ=cos0°=1。
二、纯电感电路由电阻很小的电感线圈组成的交流电路，都可近似地看成是纯电感电路。
1、纯电感电路的功率纯电感线圈时而“吞进”功率，时而“吐出”功率，在一个周期内的平均功率为零，平均功率不能反映线圈能量交换的规模，因而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。
QL的大小为：QL=ULI=I2XL=UL2/XL为与有功功率相区别，无功功率的单位是乏。
在上式中，当各物理量的单位分别用伏特、安培、欧姆时，无功功率的单位是乏（var）。
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，绝不能理解为“无用”。
2、纯电感电路的功率因数在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosφ=P/S。
纯电感通过交流电时，只有无功功率QL，有功功率为零，即P=0。
因此纯电感电路的功率因数cosφ=P/S=0/S=0。
三、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，可近似看成纯电容电路。
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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 =2mIRU2m=RUIRU：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。
巩固练习 例1：在纯电阻电路中，电阻为44，交流电压u 311sin (314t 30)V ，求通过电阻的电流多大写出电流的解析式。
解：解析式 i = u /R = (314t + 30 ) A ，大小(有效值)为A 5A 207.7==I三、功率1、瞬时功率电阻的瞬时功率是指电路中每个瞬间所吸收（消耗）的电功率，等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即 0sin 2sin sin sin 22≥==•=•=t UI t I U t I t U i u p m m m m ωωωω瞬时功率总是大于或等于零，这就说明电阻总是消耗功率，因此电阻是耗能元件。
由于瞬时功率随时变动，不便计算，通常在交流电在一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小，叫做平均功率，又称为有功功率。
2、有功功率瞬时功率在一个周期内消耗的功率的平均值，用大写字母P 表示，单位仍是W 。
由数学分析可得R U R I UI P 22=== 2I mm U P =注：有功功率是电流和电压有效值的乘积，也是电流最大值和电压最大值乘积的1/2，是定值。
四、例题讲解例2：电阻炉的额定功率电压U =220V ，额定功率P =1000W ，在220V 的工频交流电源下工作，求电阻炉的电流和电阻。
如果连续使用2h ，它所消耗的电能是多少解：电阻炉接在220V 的工频交流电源上，它就工作在额定状态，这时通过的电流就是额定电流，因为电阻炉可以看成纯电阻负载，所以I =N N U P =VW 2201000= 电阻炉的电阻为RI U =AV55.4220= 工作2h 消耗的电能为W = Pt = 1000W ×2h = 2000W ·h = 2KW ·h也就是说，电阻炉消耗了2度电（ 2KW ·h ）。
图 1 电阻电压 u 与电流 i 的波形图和相量图练习已知交流电压u=2202sin(314t45)V，它的有效是 ,频率是，初相是。
若电路接上一电阻负载R220,电路上电流的有效值是，电流的解析式是。
小结1．纯电阻电路中欧姆定律的表达式。
2．电阻两端的电压和通过电阻的电流的关系。
3．纯电阻电路的功率计算。
布置作业习题（《电工电子技术与技能》第2版程周主编）1．是非题（3）。
2．选择题（4）。
3．计算题（1）。
课题4－2纯电感电路课型新课授课班级授课时数1教学目标1、认识纯电感电路，了解电感对交流电的阻碍作用。
2、理解感抗的物理意义，会计算感抗。
3、掌握纯电感电路中电流与电压的大小和相位关系。
4、了解瞬时功率、有功功率与无功功率。
教学重点1．感抗的计算。
2．纯电感电路中电流与电压的大小和相位关系。
教学难点纯电感电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。
教学后记1、通过任务激发了学生的学习热情和学习兴趣,提高学生的动手能力和协作能力。
2、在对结论的应用过程中，增强了学生逻辑思维能力和逻辑推导能力。
3、采用类比的教学手段，使学生能够举一反三、触类旁通。
通过本节课学习达到锻炼学生的目的，使学生逐步的养成了良好的学习习惯。
新课引入课前复习电阻元件上电流、电压之间的关系1．大小关系2．相位关系第二节纯电感电路一、电路二、电感对交流电的阻碍作用1．演示电感在交、直流电路中的作用2．分析与结论电感线圈对直流电和交流电的阻碍作用是不同的。
对于直流电起阻碍作用的只是线圈电阻，对交流电，除线圈电阻外，电感也起阻碍作用。
（1）电感对交流电有阻碍作用的原因。
（2）感抗：电感对交流电的阻碍作用。
用X L表示，单位：。
（3）感抗与ω、L有关。
①L越大，X L就越大，f越大，X L就越大。
②X L与L、f有关的原因。
③X L L2 f L单位：X L―欧姆（）；f－赫兹（Hz）；L－亨利（H）。
（4）电感线圈在电路中的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频。
（5）应用：低频扼流圈：用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫低频扼流圈。
高频扼流圈：用于“通低频、阻高频”的电感线圈叫高频扼流圈。
三、电流与电压之间的关系1．大小关系I =LXUI m=LXUm2．相位关系：（1）电流落后电压2π。
（2）表示：相量图和波形图。
图2 纯电感电路电流、电压波形图图3纯电感电路电流、电压矢量图四、纯电感电路的功率1、瞬时功率纯电感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tItUuipmmωπωsin)2sin(⋅+==其波形图如下图所示。
图4 纯电感电路功率曲线P>0，电感从电源获取电能，并储存为磁场能，此时起负载作用P<0，电感把储存的磁场能转化为电能，此时起电源作用因此在一个周期内，电感时而吸收功率，时而释放功率，只与电路交换能量，并不消耗电能，只是一个储能元件。
1、有功功率图2 纯电感电路电流、电压波形图图3纯电感电路电练习1．在纯电感正弦电路中，电压与电流的相位关系是，相位差为；2．已知交流电压u2202sin(314 t + 45)V，若电路接上一纯电感负载X L=220，则电路上电流的有效值是，电流的解析式，电路的无功功率是。
小结1．感抗的计算式。
2．电感两端的电压和通过电容的电流的相位关系是电压超前电流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、电感是储能元件，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。
布置作业习题（《电工电子技术与技能》第2版程周主编）1．是非题（4）。
2．选择题（5）。
3．计算题（2）。
课题4－3纯电容电路课型新课授课班级授课时数1教学目标1．了解纯电容电路的概念；2．理解容抗的物理意义，会计算容抗。
3．掌握纯电容电路的电压、电流的大小和相位关系；4．了解纯电容电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。
教学重点1．容抗的计算。
2．纯电容电路中电压和电流的关系和相位关系。
教学难点纯电容电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。
教学后记在讲授新课时，采用导学案引领学生自主学习与小组合作相结合的方法逐步掌握以上各知识点。
首先，通过知识链接环节，回顾电阻和电感相关知识，以备课堂新授所用。
然后在学习新课环节，采用问题导学、交流合作的教学环节展开。
再通过自主学习，掌握电容部分的基础知识点。
最后，在总结结论环节，应引导学生自己去得出，增大学生活动时间，增大练习量。
新课引入课前复习电感元件上电流、电压之间的关系1．大小关系2．相位关系第三节纯电容电路一、电路二、电容对交流电的阻碍作用1．演示：电容在交、直流电路中的作用结论：直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器。
原因：当电源电压增高时，电源给电容器充电，当电源电压降低时，电容器放电，充放电交替进行。
2．分析和结论（1）电容对交流电的阻碍作用叫容抗。
用X C表示。
（2）X C与ω、C有关X C =C1=Cfπ21（3）电容器在电路中的作用：通交流、隔直流；通高频、阻低频。
（4）应用隔直电容：使交流成分通过，而阻碍直流成分通过，做这种用途的电容器叫隔直电容。
高频旁路电容：高频成分通过电容器，而使低频成分输入到下一级，做这种用途的电容器叫高频旁路电容。
三、电流与电压的关系1．大小关系IC X U I m =C X U m 2．相位关系（1）电流超前电压2π （2）表示：波形图、相量图。
四、纯电容电路的功率1、瞬时功率 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，即分析：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 ，其波形图如上图所示。
2、有功功率 PC = UIcos = 0。
与纯电感电路相似，从上图中可以看出，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。
3、无功功率 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Q 表示, 单位是乏，符号为var 。
C C C C X U X I I U Q 22===注意：无功功率中“无功”含义是“交换”而不是“消耗”，它相对于“有功”而言。
决不可把“无功”理解为“无用”。
它实质上是表明电路中能量交换的最大速率。
Ⅳ.例题讲解例:有一个50μF 的电容器，接到t sin 2220u ω=V 的工频交流电源上，求电容的电流有效值和无功功率。
若将交流电压改为500H 时，求通过电容器的电流为多少解：（1）由工频交流电压t sin 2220u ω=V 可知：电容两端的电压有效值22022220==C U V ，f 为50H 电容线圈的容抗Ω≈Ω⨯⨯⨯⨯===-6410505014.321211X 6fC C C πω 电容电流A V X U I C C C 4.364220=Ω== 电路的无功功率var 748var 4.3220=⨯==C C C I U Q（2）当f = 500H 时：电容感抗Ω≈Ω⨯⨯⨯⨯===-4.6105050014.321211X 6fC C C πω电容电流A V X U I C C C 4.344.6220=Ω==练习1．在纯电容正弦电路中，电压与电流的相位关系是 ，相位差为 ；2．已知交流电压u =2202sin (314t 45)V ，若电路接上一纯电容负载X C =220，则电路上电流的有效值是 ，电流的解析式 ，电路的无功功率是 。