(完整版)纯电阻、电感、电容电路
纯电阻、纯电感的交流电路
P=UI
P UmIm
或
2
P UI R2I U 2
R
O
t
有功功率是定值
一、纯电阻电路
例1 在纯电阻电路中，电阻为44Ω，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 i Im sin( t 0 )
u=7.07sin(314t+30°)A
一、纯电阻电路
电阻R与感抗XL的区别
二、纯电感电路
3、电流与电压的关系
➢ 忽略电阻的线圈接在交流电源上称为纯电感电路
➢ 设通过线圈的电流为
i Imsint
➢ 由于电流的变化在线圈中产生自感电动势 eL ，形
u
成电压。在图示 u 与 eL的参考方向下
ue L
eL=L·I’(t)=LωImcos ωt
➢ 由理论推导可得
不再对电流起阻碍作用
2）对交流电路分析： ➢ 交流电压下，电流方向和大小随时改变，达不到
稳定值，故电感上一直存在感应电动势，且对电 流起阻碍作用
交流电路中存在对电流起到阻碍作用的感应电动势，因此I直＞I交
二、纯电感电路
1、电感对直流电和交流电的不同作用
二、纯电感电路
2、电感对交流电的阻碍作用大小
➢ 交流电可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这 个阻碍作用叫做感抗
➢ 通过实验证明，感抗XL与电感L成正比，与交流电频率f成正比
XL=2πfL=ωL
➢ 感抗的单位是欧姆
二、纯电感电路
➢ 观看视频《电感对交流电的阻碍作用大小——感抗》，了解感抗公 式推导过程，并说明感抗与电阻的区别
二、纯电感电路
解 由于电炉可以看成纯电阻负载，所以
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。
中职教育-电工电子技术课件：第2章 2.3 电阻、电感、电容元件的串联电路.ppt
2.3.4 功率因数的提高
客观事实 负载消耗多少有功功率由负载的阻抗角决定。
电源 U
IL
负载 Z
S UI
P=1 Scos
U
一般用户为感性负载 异步电动机、日光灯
cos =1, P=S
cos =0.7I,LP=0.7S
功率因数低带来的问题
(1) 电源的利用率降低。电流到了额定值，但功率容量还有
(2) 线路压降损耗和能量损耗增大。 I=P/(Ucos )
由cosφ2 0.9 得 φ2 25.84o P
1 2 I
U
C U 2 (tgφ1 tgφ2 )
IC
20 103 314 3802
(tg53.13
tg25.84)
IL
375 F
– UC+–
R jXL – jXC
Байду номын сангаас
模：Z R2 ( X L XC )2
阻抗角： arctan X L XC
R
：电压与电流之间的
相位差角，由电路参数R、 L、C 确定。
Z
XL XC
R
阻抗三角形
阻抗角： arctan X L XC
R
1.当X L X C时 0
电压超前电流，电路呈电感性；
解决办法
分析: + U _
在负载两端并联电容，提高功率因数
I 原负载
C
IC R
IL
L
新负载
1 2 I
U
IC
IL
并联电容后，原负载的任何参数都没有改变！
并联电容后, 原感性负载取用的电流不变, 吸收的有功 无功都不变，即负载工作状态没有发生任何变化。由于并联 电容的电流领先总电流，从相量图上看, U I 的夹角减小了, 从而提高了电源端的功率因数cos φ
电阻电容电感ppt课件
电阻 电容 电感元件
电阻元件 电容元件 电感元件
5
1.电阻元件
一、电阻基本概念
限流+调压
电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。各种材料的 物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用，我们把这种阻 碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体 的电阻）。
在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消 耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中， 尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作 用。
前有 乘 偏 三效 数 差 环数 为
精密色环电阻器 标称值430×102=43kΩ 偏差±1%
（b）
图 电阻器色环标志法
31
电容的默认基本单位：pF
位置 方向
棕 绿 橙
黄 紫 红
银
标称值0. 015μF 标称值4700pF 偏差±10% 偏差±20%
立式色电容器
蓝灰红银
棕黑黑红银
பைடு நூலகம்
标称值6800pF 偏差±10% 色点标示的电容器
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控制。红外光敏 电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星监测。
其符号为：
22
C. 压敏电阻（MY）
压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随 加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特 定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超 过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。
抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝 酒等装置都是利用气敏管。
25
2、电抗元件的标志方法 这里我们所介绍的是电抗元件的电阻值、电
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)。
纯电感电路和纯电容电路
纯电感电路和纯电容电路
纯电感电路和纯电容电路是两种基本的电路类型。
它们的特点和应用有所不同。
纯电感电路是由电感和电阻构成的电路。
在这种电路中，电感是主要的元件，电感的作用是阻碍电流的变化，使电流在电路中产生一个延迟。
纯电感电路的特点是，当电路中的电流变化时，电感会产生电动势，这个电动势会阻碍电流变化的速度。
因此，纯电感电路可以用来产生一个延迟信号，或者用来过滤高频噪声。
纯电容电路是由电容和电阻构成的电路。
在这种电路中，电容是主要的元件，电容的作用是存储电荷。
纯电容电路的特点是，当电路中的电压变化时，电容会产生电流，这个电流会阻碍电压变化的速度。
因此，纯电容电路可以用来产生一个滞后信号，或者用来过滤低频噪声。
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。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!纯电阻电路、纯电感电路与纯电容电路的公式解析在电子学领域，理解和掌握纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路的公式是至关重要的。
纯电阻电感电容电路
引入
新课
．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。
．电阻元件对交流电的阻碍作用，单位Ω
引入新课
图3纯电感电路电
图2 纯电感电路电流、电压波形图
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
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。
、有功功率
引入
新课
电容在交、直流电路中的作用
：直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器。
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）电容对交流电的阻碍作用叫容抗。
用X C表示。
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
，其波形图如上图所示。
、有功功率PC = UIcosϕ = 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
小结。
电阻电感电容电路课件
U I Rj(XLXC)
式中的Rj(XLXC)称为电路的阻抗，用大写的Z表示
e Z= Rj(XLXC) =
R2 (XLXC)2
jarctanXLXC R
= Z e j
阻抗的幅角 即为电流与电压之间的相位差。 对感性电路，为正；对容性电路，为负。
2） 平均功率（有功功率）P瞬时功率表明，在电流的一 个周期内， 电感与电源进行两次能量交换， 交换功率的平均 值为零，即纯电感电路的平均功率为零。
33
3） 无功功率Q
纯电感线圈和电源之间进行能量交换的最大速率， 称为 纯电感电路的无功功率。用Q表示。
QL=ULI=I2XL
(2 - 17)
无功功率的单位是V·A(在电力系统，惯用单位为乏(var))。
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：
1H=106μH =103 mH
26
（三） 电感元件的特性 任何导体当有电流通过时，在导体周围就会产生磁场；如果电流发
生变化，磁场也随着变化，而磁场的变化又引起感应电动势的产生。 这种感应电动势是由于导体本身的电流变化引起的，称为自感。当线 圈中的电流发生变化时，自感电动势总是阻止电流的变化。
38
（3）电容元件的功率 1）瞬时功率 电容元件瞬时功率的变化规律：
p p C u U im si t n I m sit n 2 ) ( U m I m si tc no t s
UmImsi2 ntUsIi2 nt
2
电容元件的瞬时功率是一个幅值为UI，以 2ω的角频率随时间而变化的交变量，其变化 波形如图所示。
u L di dt
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。
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。
20
21
22
23
6
三、计算题
7
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串联电路
U 220 I 4.4 A Z 50
第七节
RLC串联电路
复习导入
问题：在纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路中，电路两端的 电压和电流的大小、相位关系分别是怎样的？(设i=Imsinwt)
答：大小关系：纯电阻电路——UR=IR 纯电感电路——UL=IXL
纯电容电路——UC=IXC
相位关系：纯电阻电路：同相 纯电感电路：电压超前电流 纯电容电路：电流超前电压
上式中 叫做阻抗角，体现了总电压与总电流之间的相 位关系，即总电压（超前或滞后或同相或反相）于总电 流
UL> UC，阻抗角φ>0，电压超前电流φ角。 UL< UC，阻抗角φ<0，电压滞后电流φ角。 UL= UC，阻抗角φ=0，电压和电流同相。
二。 RLC串联电路的阻抗： 2 将 U R IR、R L IX L、U C IXC 代入 U U R (U LU C )2
讲授新课
由电阻、电感、电容相串联所组成的电路，叫做R—L— C串联电路。
一、R-L-C串联电路的电压与电流的大小关系 设电路中电流为i = Imsin( t)
uR =RImsin( t)， uL=XLImsin( t 90)，
uC =XCImsin( t 90)
根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻A、B两端的总 电压u的瞬时值为 u = uR uL uC
RLC串联电路中的有功功率即R上消耗的功率
P URI
四、功率
2、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。 2
纯电阻电路
纯电阻电路纯电阻电路是一种由纯电阻元件组成的电路，其中没有其他类型的元件，如电容或电感。
在纯电阻电路中，电流的大小仅取决于电压与电阻之间的关系。
在这篇文档中，我们将深入探讨纯电阻电路的性质、特点和应用。
一、纯电阻电路的基本概念和特点纯电阻电路由电源、电阻和导线构成。
在这类电路中，电阻是由电子通过它时发生摩擦和碰撞产生的热效应。
因此，纯电阻电路中没有电磁感应现象和能量储存，电能被完全转化为热能。
对于纯电阻电路，欧姆定律是其基本定律，它表明电流与电压成正比，并且与电阻的值有关。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）除以电阻（R）：I = V/R纯电阻电路的特点如下：1. 稳定性：由于没有电磁感应和能量储存的元件，纯电阻电路的性质非常稳定。
在没有外部干扰或变化的情况下，电流和电压的值将保持恒定。
2. 直流电路：纯电阻电路通常用于直流电源中。
在纯电阻电路中，电流的方向始终保持不变，不会发生变化。
3. 电功率和热效应：在纯电阻电路中，电能被完全转化为热能。
电流通过电阻时，电子与原子发生碰撞和摩擦，产生热效应。
因此，电功率在纯电阻电路中会导致温度升高。
二、纯电阻电路的应用纯电阻电路在实际应用中有着广泛的应用。
下面是一些常见的应用场景：1. 电热器：电热器是一种利用纯电阻电路将电能转化为热能的装置。
电热器通常由纯电阻丝构成，当电流通过纯电阻丝时，电能会转化为热能，从而产生热量。
2. 电压分压器：纯电阻电路可以用于电压分压器电路中。
通过合理选择电阻的阻值，可以将大电压分压为小电压，用于测量或实际应用中。
3. 滤波电路：纯电阻电路常用于滤波电路中，用于消除电路中的杂散噪声和干扰。
纯电阻电路通过限制特定频率范围内的电流通过，从而实现信号的滤波效果。
4. 电阻负载：纯电阻电路常用作电子设备的负载。
通过合理匹配电阻的阻值，可以模拟真实负载并测试设备的性能。
5. 电路保护：纯电阻电路可以用于电路保护电路中。
通过添加适当的电阻，可以限制电路中的电流和功率，从而保护其他元件免受损坏。
简明电工学课件：含电阻、电容、电感元件的直流电路分析
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分Байду номын сангаас
3.4.3 RC 电路的全响应 RC 电路的全响应指电源激励、电容元件的初始能量均
不为零时电路的响应。全响应 分析可以应用叠加原理。 如图3.4.3所示,假设换路前电容元件存储能量且uC =U0。
在t = 0时,合上开关。 电容元件初始能量U0单独作用时,电路如图3.4.5所示,显
分析。
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分 知识结构
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
3.1 电阻元件、 电容元件与电感元件
3.1.1 电阻元件 电阻元件是消耗电能的元件。如图3.1.1所示,用u、i表
示电压和电流均是随时间变化的瞬时值。根据欧姆定律可得
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
图3.1.1 电阻元件
理论上讲,指数衰减曲线只会无限逼近零。结合指数衰 减的规律,经过分析一般认为 3τ~5τ的时间,电路达到稳定状 态。
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分 放电电流
其随时间变化的曲线同样绘制于图3.4.2中。负号表示其放电 实际方向和图3.4.1参考方向 相反。
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
电感元件均未储能。试求 电路中标注的电压、电流的初始 值和稳态值。
图3.3.1 例3.3.1的电路
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
图3.3.2 t=0+ 的电路
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
图3.3.3 t=∞的电路
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分 【例3.3.2】 电路如图3.3.4所示,换路前已处于稳态。
含电阻、电容、电感元件的 直流电路分
12纯电阻、纯电感、纯电容电路教案
教学设计方案学科名称：电工电子技术与技能授课班级：设计者：年月日第周教学过程结构教学环节教师活动学生活动教学媒体设计意图【一、复习】1．正弦交流电旋转矢量表示法。
2．电功率的计算方法。
【二、引入新课】纯电阻是理想元件，但有些实际负载（如电炉）可以看成是纯电阻负载。
由于交流电路的特性，本节将研究电流、电压及功率的瞬时值等。
【三、讲授新课】4.2.1 纯电阻电路1、电压与电流的关系（1）纯电阻电路如图4.9（a）所示。
设图示方向为参考方向，电压的初相为零。
即tUuωsinm=根据欧姆定律tRURuiωsinm==得i = I m sinω t（2）纯电阻电路电流和电压关系（波形如图4.9（b）所示）为1）电压u和电流i的频率相同；2）电压u和电流i的相位相同；3）最大值和有效值仍然满足欧姆定律：RUI mm=RUI=（3）矢量关系如图4.9（c）所示。
学生自己动手画出矢量图，并分析其中的关系多媒体让学生认识纯电阻电路及其电压与电流关系掌握矢量图的画法（a）电路图（b）电压和电流的波形（c）矢量图图4.9纯电阻电路2．功率（1）瞬时功率：每个瞬间电压与电流的乘积。
p = u⋅ i = U m sinω t ⋅ I m sinω t=U m I m sin2ω t= 2 U I sin2ω t纯电阻电路瞬时功率的变化曲线如图4.10所示。
图4.10纯电阻电路有功功率纯电阻瞬时功率始终在横轴上方，说明它总为正值，它总是在从电源吸收能量，是个耗能元件。
（2）有功功率（平均功率）有功功率（平均功率）：取瞬时功率在一个周期内的平均值其数学表达式为2mmIUP=或PRUIRUI22===有功功率如图4.10所示，是一定值。
是电流和电压有效值的乘积，也是电流和电压最大值乘积的一半。
例[4.5]电炉的额定电压U N = 220 V，额定功率P N=1 000 W，把它接到220 V 的工频交流电源上工作。
求电炉的电流和电阻值。
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
返回
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
返回
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
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）
电阻、电容、电感基础知识word资料13页
电阻、电容、电感基础知识（一）电阻常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。
表1是几种常用电阻的结构和特点。
图1 电阻的外形电阻种类(电阻结构和特点):碳膜电阻气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。
改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。
碳膜电阻成本较低，性能一般。
金属膜电阻在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜。
刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。
这种电阻和碳膜电阻相比，体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高。
碳质电阻把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。
在电阻上用色环表示它的阻值。
这种电阻成本低，阻值范围宽，但性能差，很小采用。
线绕电阻用康铜或者镍铬合金电阻丝，在陶瓷骨架上绕制成。
这种电阻分固定和可变两种。
它的特点是工作稳定，耐热性能好，误差范围小，适用于大功率的场合，额定功率一般在1瓦以上。
碳膜电位器它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。
它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。
碳膜电位器有大型、小型、微型几种，有的和开关一起组成带开关电位器。
还有一种直滑式碳膜电位器，它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。
这种电位器调节方便。
线绕电位器用电阻丝在环状骨架上绕制成。
它的特点是阻值范围小，功率较大。
大多数电阻上，都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值。
电阻的标称阻值，往往和它的实际阻值不完全相符。
有的阻值大一些，有的阻值小一些。
电阻的实际阻值和标称阻值的偏差，除以标称阻值所得的百分数，叫做电阻的误差。
表2是常用电阻允许误差的等级。
表2 常用电阻允许误差的等级国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。
不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。
误差越小的电阻，标称值越多。
表2是普通电阻的标称阻值系列。
表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值，就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;表3 普通固定电阻标称阻值系列不同的电路对电阻的误差有不同的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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)
(=R
t u R )30314sin(︒+t A 电路消耗的功率P=U R I=
W X Um 5002
10
1002Im 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 L
L )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===
-10010
101000116
X X C X c ω 由于电流超前电压90°，所以：
A t t Xc
t 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=（ ）。
4、感抗是表示（ ）的物理量，感抗与频率成（ ）比，其值XL=（ ），
单位是（ ），若线圈的电感为0.6H ，把线圈接在频率为50HZ 的交流电路中，XL=（ ）。
5、容抗是表示（ ）的物理量，容抗与频率成（ ）比，其值Xc =（ ）,单位是（ ），100PF 的电容器对频率是106HZ 的高频电流和50HZ 的工频电流的容抗分别是（ ）和（ ）。
6、在纯电容正弦交流电路中，有功功率P=（ ）W ，无功功率Q C =（ ）=（ ）=（ ）。
7、在正弦交流电路中，已知流过电容元件的电流I=10A ，电压V t u )1000sin(220=，则电流i=（ ）,容抗Xc=（ ）,电容C=（ ），无功功率Q C =（ ）
8、电感在交流电路中有（ ）和（ ）的作用，它是一种（ ）元件。
（二）、选择题
1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。
A 、Im=U/R B 、I=U/R C 、i=U/R D 、I=Um/R
2、已知一个电阻上的电压V t u )2
314sin(210π
-
=，测得电阻上消耗的功率为20W ，则
这个电阻为（ ）Ω。
A 、5 B 、10 C 、40
3、在纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°,则电压的初相角为（ ）。
A 、30° B 、60° C 、90° D 、120°
4、在纯电感正弦交流电路中，当电流A t I i )314sin(2=时，则电压（ ）V 。
A 、V t IL u )2314sin(2π
+
= B 、V t L I u )2
314sin(2π
ω-= C 、V t L I u )2
314sin(2π
ω+
=
5、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流（ ）。
A 、增大
B 、减小
C 、不变
6、下列说法正确的是（ ）。
A 、无功功率是无用的功率
B 、无功功率是表示电感元件建立磁场能量的平均功率
C 、无功功率是表示电感元件与外电路进行能量交换时的瞬时功率的最大值。
7、在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其他条件不变，电路中电流将（ ）。
A 、增大 B 、减小 C 、不变 8、在纯电容交流电路中，当电流A t I i )2
314sin(2π
+
=时，电容上的电压为（ ）
V 。
A 、V t C I u )2
314sin(2π
ω+
=
B 、V t
C I u )314sin(2ω= C 、V t C
I
u )314sin(1
2ω= 9、若电路中某元件两端的电压V t u )2
314sin(36π
-=，电流A t i )314sin(4=，则该元件
是（ ）。
A 、电阻
B 、电感
C 、电容
10、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t u C )3
sin(100π
ω-=，则通过它的电流是
（ ）A 。
A 、A t i c )3
sin(π
ω+= B 、A t i c )6
sin(π
ω+
=
C 、A t i c )3
sin(2π
ω+
=
D 、A t i c )6
sin(2π
ω+
=
11、在正弦电路中,如选择感性负载两端的电压u 与通过它的电流i 的参考方向关联,则在相位上电压比电流( )。
(A). 超前 (B). 滞后 (C).无法确定。
12、在正弦电路中,如选择容性负载两端的电压u 与通过它的电流i 的参考方向关联,则在相位上电压比电流( )。
(A). 超前 (B). 滞后 (C).无法确定。
13、在感抗XL=50Ω的纯电感电路两端，加正弦交流电压u=20sin(100πt+π/3) V ，通过它的瞬时电流值为 （ ） A 、i = 20 sin( 100πt - π/6) A B 、i = 0.4 sin( 100πt - π/6) A C 、i = 0.4 sin( 100πt + π/3) A D 、i = 0.4 sin( 100πt + π/6) A
14、将220V 的交流电压加到电阻值为22Ω的电阻器两端，则电阻器两端（ ） A 、电压有效值为220V ，流过的电流的有效值为 10A 。
B 、电压的最大值为220V ，流过的电流的最大值为10A 。
C 、电压的最大值为220V ，流过的电流的有效值为10A 。
D 、电压有效值为220V ，流过的电流的最大值为10A 。
15、在理想电感元件的交流电路中，下列表达式正确的是（ ）。
L U
I A ω=
. L
m m X I U B •
•=.
L I U C ω•
•=.
IL U D =. 16、在理想电容元件的交流电路中，下列表达式正确的是（ ）。
c U
I A ω=
. m
c m I jX U B •
•
=.
C I j U C ω•
•-=. m
m CU I D ω=.
（三）、判断题
1、纯电感电路中，电压超前电流90的相位。
（ ）
2、通过电阻中的交流电流和电阻两端所加的电压同相，在电压一定时，电流和电阻值的大小成反比。
（ ）
3、通过电感中的交流电流，在相位上滞后电感两端电压π/2，在电压、电感一定的情况下，频率越高，电流越小。
（ ）
4、通过电容器的电流，在相位上超前两极板之间所加电压的π/2，在电压、电容量一定的情况下，频率越高，电流越大。
（ ）
（四）、计算题 1、纯电阻正弦交流电路中，已知端电压V t u )6
314sin(210π
-
=，电阻R=10Ω，求电流
i 、电压与电流相位差，电路消耗的功率和功率因数并画出电流电压的向量图。
.
2、纯电感电路中，已知端电压V t u )6
100sin(210π
-
=，电感L=0.5H ，求电流i 、电压
与电流相位差，电路的有功功率.无功功率和功率因数并画出电流电压的向量图。
3、纯电容电路中，已知端电压V t u )6
1000sin(210π
-
=，电容C=10μF ，求电流i 、电
压与电流相位差，电路的有功功率.无功功率和功率因数并画出电流电压的向量图。