7单相正弦交流电路7.2单一元件的交流电路7.1电感、电容对交流电的阻碍作用7.3RL、RC与RLC串联电路实训项目九RC串联交流电路中电压、电流的测试与 波形观察7.4电路的谐振7.5单一元件的交流电路实训项目十荧光灯电路的安装实训项目十一照明电路配电板的安装7.3RL、RC与RLC串联电路【学习目标】1.理解RL、RC与RLC串联电路中阻抗的概念,掌握电压三角形、阻抗三角形的应用。2.理解RL、RC与RLC串联电路中有功功率、无功功率和视在功率的物理概念,学会计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。3.理解功率三角形和电路的功率因数,了解提高功率因数的意义。实验:当某一电阻与电感器(或电容器)串联接上正弦交流电后,你知道加总电压与各分电压之间的如何呢?【观察与思考】RL++u~+---uRuL用交流电压表测量U、UR、UL,U≠UR+UL?一、RL串联电路电阻与电感串联组成的电路称为RL串联电路。RL串联电路包含了电阻、电感两个不同的电路参数,常见的线圈,如电动机、变压器的线圈。RL串联电路Lu++---uRuL+Rii=Imsin?t一、RL串联电路1.总电压与各分电压之间的关系电阻两端的电压为:uR=RImsin?t电感两端的电压为:(a)电流与电压矢量图IULURU?0构成直角三角形,如图(b)所示,称之为电压三角形。(b)电压三角形ULURU?根据基尔霍夫电压定律,电路总电压的瞬时值等于各个电压瞬时值之和,即:u=uR﹢uL一、RL串联电路1.总电压与各分电压之间的关系总电压与各分电压之间的数量关系为:2.总电压与电流的相位差职业相关知识:通常情况下,将总电压超前电流的电路称为电感性电路,简称感性电路。在RL串联电路中,总电压超前电流。一、RL串联电路3.电路的阻抗电路的阻抗用Z表示,单位为Ω(欧〔姆〕)。它表示电阻和电感串联电路对交流电呈现的阻碍作用,阻抗的大小决定于电路参数(R、L)和电源频率(f)。式中:U——电路总电压的有效值,单位是V(伏〔特〕);I——电路中电流的有效值,单位是A(安〔培〕);Z——电路的阻抗,也可用∣Z∣表示,单位是Ω(欧〔姆〕)。一、RL串联电路3.电路的阻抗将电压三角形三边同除以电流I,可以得到由阻抗Z、电阻R和感抗XL组成的直角三角形,称为阻抗三角形。ULURU??XLRZ阻抗三角形一、RL串联电路3.电路的阻抗阻抗三角形中Z与R的夹角等于电压三角形中电压与电流的夹角,叫做阻抗角,也是电压与电流的相位差。一、RL串联电路4.电路的功率将电压三角形三边同时乘以I,就可以得到由有功功率、无功功率和视在功率(总电压有效值与电流的乘积)组成的三角形——功率三角形。ULURU??QL=ULIP=URIS=UI功率三角形一、RL串联电路4.电路的功率我们把S称为交流电路的视在功率,视在功率表示电源提供的总功率(包括有功功率和无功功率),即交流电源的容量。视在功率用S表示,等于总电压有效值与总电流有效值的乘积,即S=UI视在功率的单位为VA(伏安),常用单位还有kVA和MVA。视在功率(S):一、RL串联电路4.电路的功率电路中只有电阻消耗功率,即有功功率,它等于电阻两端的电压与电路中电流的乘积,即:有功功率(P):一、RL串联电路4.电路的功率电路中的电感不消耗能量,它与电源之间不停地进行能量转换,即无功功率,它等于电感两端的电压与电路中电流的乘积。即:无功功率(QL):一、RL串联电路4.电路的功率阻抗角的大小也可表示为功率三角形还可得到有功功率P、无功功率QL和视在功率S之间的关系,即:一、RL串联电路5.功率因数当视在功率一定时,功率因数越大,用电设备的有功功率也越大,电源输出功率的利用率就越高。功率因数的大小由电路参数(R、L)和电源频率决定。为了反映功率的利用率,我们把有功功率与视在功率的比值称为功率因数,用λ表示:【课堂练习】【例1】将电感为255mH、电阻为60的线圈接到