荧光灯照明电路中常用元件
i=uR一、电阻元件1.电阻元件上的电压、电流关系iRu电压、电流的瞬时值表达式为:电压、电流比较:①频率相同②大小关系③相位关系同相
2.功率?(1)瞬时功率p瞬时功率用小写则结论:1.p随时间变化;2.p≥0,为耗能元件。uip=UI-UIcos2?tωtUI-UIcos2?tu、i、p
(2)平均功率(有功功率)P(一个周期内的平均值)由:可得:P=UI平均功率用大写平均功率代表了电路实际消耗的功率,因此也称之为有功功率。
iuL1.电感元件上的电压、电流关系?设通过L中的电流为:则L两端的电压为:由式推出L的电压电流在相位上存在90°的正交关系,且电压超前电流。电压电流之间的数量关系:ULm=ImωL=ImXL其中XL是电感对正弦交流电流所呈现的电抗,简称感抗,单位和电阻一样,也是欧姆。?二、电感元件
电感元件上电压、电流的有效值关系为:XL=2πfL=ωL,虽然式中感抗和电阻类似,等于元件上电压与电流的比值,但它与电阻有所不同,电阻反映了元件上耗能的电特性,而感抗则是表征了电感元件对正弦交流电流的阻碍作用,这种阻碍作用不消耗电能,只能推迟正弦交流电流通过电感元件的时间。感抗与哪些因素有关?XL与频率成正比;与电感量L成正比直流情况下感抗为多大?直流下频率f=0,所以XL=0。L相当于短路。
2.电感元件的功率(1)瞬时功率p则电感元件上只有能量交换而不耗能,为储能元件结论:
P=0,电感元件不耗能(2)平均功率(有功功率)P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?(3)无功功率QL(单位:乏尔[Var])2.能从字面上把无功功率理解为无用之功吗?f变化时XL随之变化,导致电流i变化。不能!为了衡量电源与元件之间能量交换的规模,引入无功功率的概念。所谓无功功率,就是吸收电能转换成磁场能的那部分功率:
icuC1.电容元件上的电压、电流关系若加在C两端的电压为:则C上的充放电电流为:可推出,电容元件上电流总是超前电压90°数量上存在着:三、电容元件
其中:IC=U?C=U2πfC=U/XC电容元件上电压、电流的有效值关系为:容抗与哪些因素有关?XC与频率成反比;与电容量C成反比,因此频率越高电路中容抗越小,这被称作电容元件的通交作用,高频电路中电容元件相当于短路。直流情况下容抗为多大?直流下频率f=0,所以XC=∞。电容元件相当于开路。(隔直作用)?XC称为电容元件上的容抗,单位为欧姆(Ω)。容抗反映了电容元件对正弦交流电流的阻碍作用。只有在一定频率下,电容元件的容抗才是常数。
2.电容元件的功率关系(1)瞬时功率p则电容元件和电感元件相同,只有能量交换而不耗能,因此也是储能元件。结论:
P=0,电容元件不耗能(2)平均功率(有功功率)P(3)无功功率QC无功功率QC反映了电容元件在充放电过程中与电源之间进行能量交换的规模。即:问题与讨论1.电容元件在直流、高频电路中如何?2.电感元件和电容元件有什么异同?直流时C相当于开路,高频时C相当于短路。L和C上都存在相位正交关系,所不同的是L上电压超前电流,C上电流超前电压;L和C都是储能元件;直流情况下C相当于开路;L相当于短路。