RC串联电路的阻抗
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平山县职业教育中心教案首页
编号:_6_号授课教师:___宋翠平_____授课时间:_5_月____
步骤教学内容教学
方法
教学
手段
学生
活动
时间
分配
明确目标一、明确目标:
教师解读学习目标
二、引入
任务1:
分析RC串联电路应把握的基本原则
1、串联电路中电流处处相等,选择正弦电流为参考正弦量。
2、电容元件两端电压uC相位滞后其电流iC相位π/2。
教师讲解RC串联电路电压间的关系
讲授
(口
述)
演示
启发
提问
讨论
展示
实物
展示
课件
板书
个别
回答
小组
讨论
代表
发言
7分
钟
操作示范一、教师讲解RC串联电路的阻抗
对进行处理,得:
式中U——电路总电压的有效值,单位是伏[特],符号为
V;
I——电路中电流的有效值,单位是安[培],符号为
A;
|Z|——电路的阻抗,单位是欧[姆],符号为Ω。
其中
2
2
C
X
R
Z+
=
。|Z|是电阻、电容串联电路的阻抗,它
表示电阻和电容串联电路对交流电呈现阻碍作用。阻抗的大
小决定于电路参数(R、C)和电源频率。
阻抗三角形与电压三角形是相似三角形,阻抗
角ϕ也就是电压与电流的相位差的大小为
ϕ的大小只与电路参数R、C和电源频率有关,与
电压、电流大小无关。
教师
示范
课件
演示
教师
提问
课件
板书
演示
学生
抢答
小组
抢答
10
分钟
二、教师讲解RC串联电路的功率
将电压三角形三边同时乘以I,就可以得到
功率三角形,如图4所示。
在电阻和电容串联的电路中,既有耗能元件
电阻,又有储能元件电容。因此,电源所提供的
功率一部分为有功功率,一部分为无功功率。且,
视在功率S与有功功率P、无功功率Q的关系遵从下式:
2
2
C
Q
P
S+
=
电压与电流间的相位差ϕ是S和P之间
的夹角。
合作
学习
任务2
学生分析讨论试做下面习题:
在电子技术中,常常用到下图所示的电阻、电容串联电路。
其中C=10μF,R=Ω,输入电压Ui=5V,频率f=100Hz。求:UC
及输出电压U0各是多少ui与u0的相位差是多少
启发
诱导
重点
讲解
个别
指导
课件
板书
个人
操作
小组
操作
20
分钟
解:该电路为RC串联电路,根据题意,以电流为参考正弦量,uR与i同相,u0(也就是电容器两端的电压uC)滞后I 900,ui超前u0 600。作出电流、电压相量图,如图所示。
因为φ+600=900,所以φ=900-600=300。
由阻抗三角形可知:
tanφ=XC/R
所以电阻的阻值为:
R=XC/tanφ
=1/2πfCtanφ
=1/(2××100××10-6×tan300)
≈23000Ω
输出电压U0的大小为:
U0=Uisinφ=1×sin300=
任务4
学生总结本节课的知识点
1、RC串联电路电压间的数量关系为
2
2
R
C
U
U
U+
=
。
2、RC串联电路的阻抗
2
2
C
X
R
Z+
=
。
3、电压与电流的相位差的大小为。ϕ的大小只与电路参数R、C和电源频率有关,与电压、电流大小无关。
4、RC串联电路的功率:有功功率为:P=I2R;电路的无功功