2.3.1电阻元件的交流 电路1

单一元件的正弦交流电路

单一元件的正弦交流电路交流电纯电阻电路公式（电压与电流的关系及电功率） 电压与电流公式 将一个电阻接到交流电源上，如右图所示。电压和电流的关系可以根据欧姆定律来确定。即： 上述公式表面，交流纯电阻电路的基本性质是电流瞬时值与电阻两端电压的瞬时值成正比。 电阻两端电压有效值U和电阻中流过的电流有效值I的关系可由欧姆定律得出： 在电阻大小一定时，电压增大，电流也增大。电压为零，电流也为零。即电流的正弦曲线与电压的正弦曲线波形起伏一致。所以在电阻负载电路中电压与电流是同相位的。 } 交流电功率公式 由于交流电路的电压和电流都随时间而变化，在任意瞬间，电压瞬时值u与电流瞬时值i的乘积为瞬时功率，用“p”表示：即：

由上述公式可以得知：电阻元件上瞬时功率由两部分组成，第一部分是常熟，第二部分是幅值为，并以2ω的角频率随时间按余弦规律变化的变量。 上右图波形图中虚线所示，p为功率随时间变化的波形。它在一个周期内总是大于零，表面电阻元件总是吸收电能，即消耗功率。 瞬时功率虽然能表面功率在一周期内的变化情况，但是其数值不便于测量和计算，其实际意义不大。人们通常所说的电路的功率都是指瞬时功率在一周期内的平均值，称为平均功率或有功功率，以大写字母“P”表示，经数学推算可得： 其单位为瓦塔，由上式可见，当电压和电流以有效值表示时，纯电阻电路中的平均功率的表示式具有和直流电路相同的形式。 { 从交流电纯电感电路中感抗/电压/电流/电功率的关系了解电感的作用 一个具有电感磁效应作用，其直流电阻值小到可以忽略的线圈，就可以看作是一个纯电感负载。如日光灯电路的整流器，整流滤波电路的扼流圈，感应熔炼炉的感应圈，电力系统中限制短路电流的电抗器等，都可以看作是电感元件。电感元件用符“”表示。 感抗与电流和电压的关系

8.1 单一参数的交流电路

8.1 单一参数的交流电路 考纲要求：1、熟练掌握纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路中电流和电压的关系及功率。 2、理解电阻、电感和电容在直流电路和交流电路中的作用。 3、理解正弦交流电路中感抗、容抗、有功功率、无功功率、视在功率、功率因 数、阻抗、复数阻抗、电压三角形、电流三角形、阻抗三角形、功率三角形的概念。 教学目的要求：1、掌握单一参数电路中电压与电流的大小关系、相位关系和功率关系 2、掌握单一参数的复数形式 教学重点：掌握单一参数电路中电压与电流的大小关系、相位关系和功率关系 教学难点：单一参数电路的复数形式 课时安排：3节 课型：复习 教学过程： 【知识点回顾】 一、纯电阻电路 1、定义： 。 2、纯电阻电路中电压与电流的关系 （1）大小关系：I= （2）相位关系：电压与电流 电压与电流的波形图和相量图： （3）纯电阻电路的复阻抗Z R = ??I U R = 3、纯电阻电路中的功率 （1）有功功率： 电阻消耗的功率P= （2）无功功率： （3）视在功率： 二、纯电感电路 1、定义： 。 2、纯电感电路中，电感对交流电的阻碍作用 来源： 感抗： 即X L = = （Ω） 2、纯电感电路中电压与电流的关系 （1）大小关系：I= （2）相位关系： 超前 900 电压与电流的波形图和相量图

（3）纯电感电路的复阻抗Z L = ??I U L = 3、纯电感电路中的功率 （1）有功功率： P= = （2）无功功率： Q= = （3）视在功率：S= = 三、纯电容电路 1、定义： 。 2、纯电容电路中，电容对交流电的阻碍作用 来源： 。 容抗： 。即X C = = （Ω） 2、纯电容电路中电压与电流的关系 （1）大小关系：I= （2）相位关系： 超前 900 电压与电流的波形图和相量图 （3）纯电容电路的复阻抗Z L = ??I U C = 3、纯电容电路中的功率 （1）有功功率： P= = （2）无功功率： Q= = （3）视在功率： S= = 【课前练习】 一、判断题： 1、在纯电阻电路中电阻值与频率反正比。 ( ) 2、由于纯电感电路不含电阻，所以当外加交流电压以后，电路是短路的。( ) 3、正弦交流电的频率提高时，通电线圈的感抗越大。( ) 二、选择题： 1、在纯电容正弦交流电路中，当电压为最大值时，电流为 A ．O B ．最大 C ．一半 D ．无法确定 2、已知2Ω电阻的电流i=6sin (314t+45 O )A ．当u ，i 为关联方向时，u= v 。( ) A. 12sin(314t+30 O ) B ．122sin(314t+45 O ) C. 12sin(314t+45 O ) D ．无法确定

2020单一元件正弦交流电复习教案

课时教案 ◆利用腾讯课堂播放PPT 一、纯电阻电路电流与电压的关系

1.电流和电压的数值符合欧姆定律。 R u i = R U I = R U I m m = 2. 纯电阻电路电流与电压的相位关系 在 纯电阻电路中， 电压uL 与电流 i 同相 （1）三角函数表示 sin(wt)i m I = t U u M ωsin = （2）波形图 （3）相量图 3、纯电阻电路的平均功率（有功功率） R I R U UI P 22 === ◆练习巩固 1.在纯电阻正弦交流电路中，电阻两端的电压和电流的相位关系为（ ） A 电压超前电流90度 B 电压和电流同相 C 电压落后电流90度 D 无法确定 2.若电路中某元件的端电压为u=5sin(314t+30。)V ，电流为i=2sin(314t+30。)A,则该元件是（ ） A 电阻 B 电感 C 电容 D 无法确定

1.电阻是耗能元件。它消耗的平均功率是（ ） A.视在功率 B.有功功率 C.无功功率 D.瞬时功率 2.正弦低频交流电路中电阻器的电阻与频率的关系为( ) A ．电阻与频率有关，且频率增大时电阻减小 B ．电阻大小与频率无关 C ．电阻与频率有关，且频率增大时电阻增大 D ．无法确定 4.纯电阻电路中，电压与电流的相位关系是（ ）。 A 电流超前电压90度 B 电压超前电流90度 C 电流与电压同相 D 电压超前电流120度 5.白炽灯的额定工作电压为220v ，它允许承受的最大电压是（ ） A.220V B.400V C.380V D.311V 6.纯电阻电路中，电压与电流的相位关系是（ ）。 A 电流超前电压90度 B 电压超前电流90度 C 电流与电压同相 D 电压超前电流120度 8.通常说的电炉的功率是指（ ） A.瞬时功率 B.有功功率 C.无功功率 D.视在功率 9.只有纯电阻电路中，端电压与电流的相位差才为零（） 10.交流电源供电的纯电阻电路中的功率是变化的。( ) ◆利用腾讯课堂播放PPT 一、电感对交流电的阻碍作用 1．感抗的概念 反映电感对交流电流阻碍作用程度的参数称为感抗。符号:ＸL L fL X L ωπ==2 2.电容在电路中的作用 “通直流、阻交流” “通低频、阻高频” 二、纯电感电路电流与电压的关系 1.电流和电压的最大值、有效值符合欧姆定律。

8.1单一参数元件电路

第8章 正弦交流电路 学习目标 掌握电阻、电感、电容元件电流、电压关系及功率关系 掌握R —L —C 串联电路电压、电流关系，理解复阻抗概念。学会分析方法。 掌握R-L-C 并联电路的电流、电压关系及计算。 掌握正弦交流电路的功率和功率因素。 了解提高功率因素的意义，并掌握提高功率因素方法及并联电容器的计算。 学法指导 首先从单一元件的电压-电流的大小和相位关系介绍基础上引入相量式欧姆定律；抓住参考相量和单一元件的相量式欧姆定律，有相量图和相量式两种分析方法；结合阻抗的连接和相量式基尔霍夫定律以及直流电路的分析方法，可以学会分析RLC 串联和RLC 并联电路及一般交流电路的分析；从能量角度谈功率因数及其提高方法。 学习过程 第一节 单一参数元件电路 一、基础知识梳理 1、纯电阻电路电压、电流的关系 如果电压u ＝U m sin （ωt+ψu ），根据欧姆定律，通过电阻的电流瞬时值为 i ＝ ＝ ＝I m sin （ωt+ψi ） 数值关系：I m ＝U m /R 即： 相位关系：ψu ＝ψi 即：同相位 即：两个复数比是一个实数。 这说明电阻元件上，瞬时值、最大值、有效值均符合欧姆定律。 2纯电感电路电压、电流的关系 R u R ψt ωsin(U m m )+R I U I U m m ==R 0R I U o m m ==&&

设：i=I m sin ωt ，ψi =0则由数学推导可知， u=I m ωLsin （ωt+90°） 即电压的最大值为： U Lm ＝ωLI m 数值上： 欧姆定律 式中X L ＝ωL ＝2πfL X L 称为电感抗，简称感抗，它的单位是欧姆。 相位关系：电压超前电流90° 相量关系： 则： 其中：J 为旋转因子 结论： ⑴瞬时值不符合欧姆定律； ⑵最大值、有效值之间具有欧姆定律； ⑶JX L =JWL 是感抗的复数形式； ⑷相位上电压相量超前电流相量90°。 3、纯电容电路电压、电流的关系 在前面我们已经学过，稳压直流电不能通过电容器，但在电容器充放电过程中，却会 引起电流。当电容器接到交流电路中时，由于外加电压不断变化，电容器就不断充放电，电路中就不断有电流流过。这就称为交流电通过电容器。 若u=U m sin ωt 则由数学推导可知， i=CU Cm ωcos ωt 电流的最大值为： I m =ωCU cm 数值上： t Δi ΔL dt di L u ==L m m X L ωI U I U ===οο&&90U U ,0I I ==L L jX 90X 90I U 0I 90U I U ====οοοο&&&&I &C m m X C ω1I U I U ===

中职教学精品教案单一元件的交流电路

【课题名称】 7.2 单一元件的交流电路 【课时安排】 ３课时（135分钟） 【教学目标】 1．理解纯电阻、纯电感、纯电容单一元件电路中电压与电流之间的大小 与相位关系，并学会计算。 2．理解单一元件电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的基本概念，学 会有功功率和无功功率的计算。 【教学重点】 重点：各单一元件的交流电路中电压与电流的数量关系与相位关系；电路 的有功功率、无功功率 【教学难点】 难点：单一元件电路中电压与电流的相位关系及无功功率概念的理解 【关键点】 单一元件电路中电压与电流矢量图画法 【教学方法】 多媒体演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法 【教具资源】 多媒体课件、3V ，6V ，9V ，12V 的正弦交流电源、交流电压表（或万用表）、交流电流表（或万用表）、100Ω电阻、连接导线若干 【教学过程】 一、导入新课 教师可实验演示或利用多媒体展示如图7.2所示的纯电阻电路，然后可通过对表7.1所示的实验数据进行分析，得出在纯电阻交流电路中，加在电阻两端的电压的有效值与通过电阻电流的有效值仍符合欧姆定律，即R U I R =。那么电压与 电流之间的相位关系又怎样呢？电路中的功率又该如何计算？如果电路中的元件是电感或电容，情况又如何？通过以上几个问题，从而引出本节课的教学内容：单一元件的交流电路。

二、讲授新课 教学环节1： 纯电阻电路 教师活动1：教师可结合演示实验数据，以提问方式讲解纯电阻电路中电压与电流的数量关系，即纯电阻交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。 学生活动1：学生在教师的引导下理解纯电阻电路中电流与电压的数量关系。 教师活动2：教师可利用多媒体动画展示纯电阻电路中电流与电压的波形关系图，引导学生理解在纯电阻交流电路中电流与电压同相，继而引导学生得出纯电阻交流电路中电流与电压的瞬时值关系为：R u i ，即电流与电压的瞬时值也符合欧姆定律。并要求学生画出电压与电流的矢量图。 学生活动2：学生在教师的引导下理解纯电阻交流电路的电流与电压的相位关系，画出电路中电流与电压的矢量图。 教师活动3：教师可将电流与电压的瞬时值代入瞬时功率的计算公式，然后利用多媒体课件展示纯电阻电路中瞬时功率的波形图，根据波形图引出有功功率的概念和计算公式，并要求学生以例题的形式进行练习。 学生活动3：学生可在教师的引导下，学习并理解有功功率的基本概念，掌握其计算公式，并在教师的要求下进行一定的练习。 注意：在学习有功功率的过程中，可结合实际用电器铭牌中额定功率的标注来说明有功功率的实际意义。 知识点： 1．电压与电流的数量关系：有效值和最大值均符合欧姆定律。 2．电压与电流的相位关系：电流与电压同相。 表7.1 纯电阻电路中电压和电流的测量值 图7.2所示的纯电阻

第二章 正弦交流电路

第2章 正弦交流电路 判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω， 则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X 2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X

2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。 [ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:X 6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:X 7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:V 8．直流电路中，电感元件的感抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:V 9．在Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，当X L＞X C时电路呈电容性，则电流与电压同相。[ ]答案:X 10．电感元件电压相位超前于电流π/2 (rad)，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 11．正弦交流电路中，电源频率越高，电路中的感抗越大，而电路中的容抗越小。[ ] 答案:V 12．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最大，当电流为最大值时，则电压为零。 [ ] 答案:V 13．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最小。 [ ]答案:X 14．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 15．电容元件的容抗是电容电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 16．单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 [ ] 答案:X 17．电容元件的交流电路中，电压比电流超前90°。 [ ] 答案:X 18．电容元件的交流电路中，电流比电压超前90°。[ ] 答案:V 19．电感元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V 20．电容元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V

单一元件的正弦交流电路

单一元件的正弦交流电路 交流电纯电阻电路公武（电压与电流的关系及电功率） 电压与电流公式 将-个电阻接到交流电源上，如右图所示。电压和电流的关系可以根据欧姆 定律来确定。即： Up — iR 上述公式表面，交流纯电阻电路的基本性质是电流瞬时值与电阻两端电压的瞬时值成正比。 电阻两端电压有效值U和电阻中流过的电流有效值I的关系可由欧姆定律得出： 在电阻大小一定时，电压增大，电流也增大。电压为零，电流也为零。即电流的正弦曲线与电压的正弦曲线波形起伏-致。所以在电阻负载电路屮电压与电流是同相位的。 交流电功率公式 由于交流电路的电压和电流都随时间而变化，在任意瞬间，电压瞬吋值U与 电流瞬时值i的乘积为瞬时功率，用"p"表示：即：

p = =U R,“ Sdnajtl R“Siri3t = U R I R (1 —cos2(jjt.} 由上述公式可以得知：电阻元件上瞬吋功率由两部分组成，第一部分是常熟晰，第二部分是幅值为心弘，并以23的角频率随时间按余弦规律变化的变量U R I R cos2^t o 上右图波形图中虚线所示，p为功率随吋间变化的波形。它在一个周期内总是大于零，表面电阻元件总是吸收电能，即消耗功率。 瞬时功率虽然能表面功率在一周期内的变化情况，但是其数值不便于测量和计算，其实际意义不大。人们通常所说的电路的功率都是指瞬时功率在一周期内的平均值，称为平均功率或有功功率，以大写字母“P”表示，经数学推算可得： P = U R I R = I2R 其单位为瓦塔，由上式可见，当电压利电流以有效值表示时，纯电阻电路中的平均功率的表示式具有和直流电路相同的形式。 从交流电纯电感电路中感抗/电压/电流/电功率的关系了解电感的作用 一个具有电感磁效应作用，其直流电阻值小到可以忽略的线圈，就可以看作是-个纯电感负载。如日光灯电路的整流器，整流滤波电路的扼流圈，感应熔炼炉的感应圈，电力系统中限制短路电流的电抗器等，都可以看作是电感元件。电感元件用符”表示。

单相正弦交流电路的基本知识

单相正弦交流电路的基本知识 本章的学习重点： ● 正弦交流电路的基本概念； ● 正弦量有效值的概念和定义，有效值与最大值之间的数量关系； ● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。 3．1 正弦交流电路的基本概念 1、学习指导 （1）正弦量的三要素 正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值，正弦量的瞬时值表示形式一般为解析式或波形图。正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点，也称为振幅。 正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力，因此引入有效值的概念：与一个交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系，即I I 2m 。 周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间；频率指正弦量一秒钟内所变化的周数；角频率则指正弦量一秒钟经历的弧度数，周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度。 相位是正弦量随时间变化的电角度，是时间的函数；初相则是对应t=0时刻的相位，初相确定了正弦计时始的位置。 正弦量的最大值（或有效值）称为它的第一要素，第一要素反映了正弦量的作功能力；角频率（或频率、周期）为正弦量的第二要素，第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度；初相是正弦量的第三要素，瞎经确定了正弦量计时始的位置。 一个正弦量，只要明确了它的三要素，则这个正弦量就是唯一地、确定的。因此，表达一个正弦量时，也只须表达出其三要素即可。解析式和波形图都能很好地表达正弦量的三要素，因此它们是正弦量的表示方法。 （2）相位差 相位差指的是两个同频率正弦量之间的相位之差，由于同频率正弦量之间的相位之差实际上就等于它们的初相之差，因此相位差就是两个同频率正弦量的初相之差。注意：不同频率的正弦量之间是没有相位差的概念而言的。

正弦交流电路

第2章 正弦交流电路 判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω， 则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X

2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。 [ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V

7.2 单一元件的交流电路

7 单相正弦交流电路 【课题名称】 7.2 单一元件的交流电路 【课时安排】 ３课时 【教学目标】 1．理解纯电阻、纯电感、纯电容单一元件电路中电压与电流之间的大小与相位关系， 并学会计算。 2．理解单一元件电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的基本概念，学会有功功率 和无功功率的计算。 【教学重点】 重点：各单一元件的交流电路中电压与电流的数量关系与相位关系；电路的有功功率、 无功功率 【教学难点】 难点：单一元件电路中电压与电流的相位关系及无功功率概念的理解 【关键点】 单一元件电路中电压与电流矢量图画法 【教学方法】 多媒体演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法 【教具资源】 多媒体课件、3V ，6V ，9V ，12V 的正弦交流电源、交流电压表（或万用表）、交流电流表（或万用表）、100Ω电阻、连接导线若干 【教学过程】 一、导入新课 教师可实验演示或利用多媒体展示如图7.2所示的纯电阻电路，然后可通过对表7.1所示的实验数据进行分析，得出在纯电阻交流电路中，加在电阻两端的电压的有效值与通过电阻电流的有效值仍符合欧姆定律，即R U I R =。那么电压与电流之间的相位关系又怎样呢？ 电路中的功率又该如何计算？如果电路中的元件是电感或电容，情况又如何？通过以上几个问题，从而引出本节课的教学内容：单一元件的交流电路。 二、讲授新课 教学环节1： 纯电阻电路 表7.1 纯电阻电路中电压和电流的测量值 图7.2 所示的纯电阻

教师活动1：教师可结合演示实验数据，以提问方式讲解纯电阻电路中电压与电流的数量关系，即纯电阻交流电路的电流与电压的有效值（或最大值）符合欧姆定律。 学生活动1：学生在教师的引导下理解纯电阻电路中电流与电压的数量关系。 教师活动2：教师可利用多媒体动画展示纯电阻电路中电流与电压的波形关系图，引导学生理解在纯电阻交流电路中电流与电压同相，继而引导学生得出纯电阻交流电路中电流与电压的瞬时值关系为：R u i =，即电流与电压的瞬时值也符合欧姆定律。并要求学生画出电压与电流的矢量图。 学生活动2：学生在教师的引导下理解纯电阻交流电路的电流与电压的相位关系，画出电路中电流与电压的矢量图。 教师活动3：教师可将电流与电压的瞬时值代入瞬时功率的计算公式，然后利用多媒体课件展示纯电阻电路中瞬时功率的波形图，根据波形图引出有功功率的概念和计算公式，并要求学生以例题的形式进行练习。 学生活动3：学生可在教师的引导下，学习并理解有功功率的基本概念，掌握其计算公式，并在教师的要求下进行一定的练习。 注意：在学习有功功率的过程中，可结合实际用电器铭牌中额定功率的标注来说明有功功率的实际意义。 知识点： 1．电压与电流的数量关系：有效值和最大值均符合欧姆定律。 2．电压与电流的相位关系：电流与电压同相。 3．纯电阻交流电路的有功功率：指电阻消耗的功率，也叫平均功率，是瞬时功率在一个周期内的平均值。理论和实验证明，纯电阻交流电路的有功功率计算公式 为:R U R I I U P R 2 2 === 。 4．电压与电流的矢量图和波形图如图7.3所示。 提示： 通常所说的用电器消耗的功率，如40W 的白炽灯、75W 的电烙铁等都是指有功功率。 教学环节2：纯电感电路 教师活动1：教师可在黑板上或利用多媒体课件展示如图7.4所示的纯电感电路，然后 图7.3 纯电阻电路的矢量图与波形图

正弦交流电路 练习题答案

电工技术基础与技能 第八章 正弦交流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上， 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压 之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。 （ ） 9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 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.t R U i R ωsin = B. R U i R = C. R U I R = D. )sin(?ω+=t R U i R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。 ° ° ° ° 3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3 sin(100u c π ω-=，则通过它的电流应是 （ ）。 A. A t )3 sin(i c π ω+= B. A t )6 sin(i c π ω+ = C. A t )3 sin(2i c π ω+ = D. A t )6 sin(2i c π ω+ = 4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。 A. 总电感为25H ； B. 总感抗2 221L X L L X X += C. 总感抗为25Ω D. 总感抗随交流电频率增大而减小 5、某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流 电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )Ω。 6、如图8-43所示电路，u i 和u o 的相位关系是 ( )。 A. u i 超前u o B. u i 和u o 同相 C. u i 滞后u o D. u i 和u o 反相 7、已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压 U R =12V ，U L =16V ，U C =( )V 。 8、在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图8-44 所示，这个电路是( )。 A.电阻性电路 B.电容性电路

单一参数交流电路练习

单一参数交流电路练习 1．在纯电阻交流电路中，电压与电流的相位关系是_______。 2．把110V 的交流电压加在55Ω的电阻上，则电阻上U=_____V,电流I=_____A 。 3．在纯电感交流电路中，电压与电流的相位关系是电压_____电流900，感抗X L =_____,单位是____。 4．在纯电感正弦交流电路中，若电源频率提高一倍，而其他条件不变，则电路中的电流将变______。 5．在正弦交流电路中，已知流过纯电感元件的电流I=5A,电压V 314sin 220t u =，若i u 、取关联方向，则X L =____Ω, L=____H 。 6．在纯电容交流电路中，电压与电流的相位关系是电压____电流900。容抗X c =______，单位是____。 7．在纯电容正弦交流电路中，已知I=5A,电压V 314sin 210t U =，容抗X c =____，电容量C=_____。 8．在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其他条件不变，电容中电流I 将____。 9、白炽灯的额定工作电压为220V ，它允许承受的最大电压 . A 、220V B 、311V C 、380V D 、u(t)= 10．已知2Ω电阻的电流A )45314sin(60+=t i ，当i u ,为关联方向时，u =____V 。 A 、)30314sin(120+t B 、 )45314sin(2120+t C 、 )45314sin(120+t 11．已知2Ω电阻的电压?U =10 V, 当i u ,为关联方向时,电阻上电流? I =___A 。 A 、25 B 、5 C 、 5 600 600 600 -600

单一元件的单相正弦交流电路

电子教案 课题单一元件的单相正弦交流电路 课时3课时课型新授课 教学目标 （知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观） 应知： 1.理解单一元件（纯电阻、纯电感、纯电容）在交流电路中，元件两端电压与流过元件的电流关系特点，理解它们对直流电与交流电的不同阻碍作用。 2.理解电路瞬时功率、有功功率、无功功率的概念及表示方法。 应会： 会分析由R、L、C构成的简单电路。 教学重点、 难点教学重点：单一元件交流电路中，元件两端电压与流过元件的 电流关系特点 教学难点：电路瞬时功率、有功功率、无功功率的概念及表示 方法。 教学方法实验法、比较法 教学手段实验演示、多媒体投影 教学过程 （教学环节、教师活动、学生活动、教学说明） 一、导入新课 由日常生活中呈现不同性质（电阻、电感、电容）的电器，以它们在交流电路中的作用是否相同提问，引出本节内容。 二、讲授新课 教学环节1：纯电阻电路 （一）纯电阻电路电阻两端电压与流过电流关系 教师活动：“做中教”，演示纯电阻电路。 学生活动： （1）实验一电路，灯与电阻串联，当双刀双掷开关分别接通直流电源和交流电源（直流电压和交流电压的有效值相等）观察灯的亮度情况，思考电阻对直流电、交流电的阻碍作用。 （2）实验二电路，将交流电压表、交流电流表接入电路，输入端用低频信号发生器加0.5Hz正弦交流电，观察电压表、电流表指针摆动情况。 （3）实验二电路，将输入正弦交流电信号频率变为50 Hz，记录电压表与电流表读数，总结纯电阻两端电压与流过电流之间的关系。 教师总结： （1）实验一，灯的亮度相同，表明电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同。 （2）实验二，当输入端加低频交流电时，可以观察电压表与电流表指针摆动步调一致，表明电阻两端电压和流过电阻的电流是同相的。

单相交流电练习题

单相交流电练习题 一、填空 1.电感在交流电路中有（）和（）的作用，它是一种（） 元件。 2.已知u=220sin(628t+π/3)V, i=10sin(628t-π/3)A, 交流电的f=( )HZ, T=( )S,电压初相位ψu=（）rad，电流的初相位ψi=( )rad电压与电流的相位差ψui=（）rad。 3.已知I=10sin(314t-π/3)A, 求该交流电的有效值I=（），最大值I m= （），当t=0时,i0 =( ). 4.正弦量u=U m sin(ωt+φ)的三要素是( ),( ),( )。 5.纯电容电路中，相位上（）超前（）90○。 6.纯电感电路中，相位上（）超前（）90○。 7.正弦量i=10 sin（628t+30○）A，则其最大值为（），有效值为（）， 频率为（），角频率为（），初相位为（）。 8.正弦量u=100 sin（314t+60○）V，则U m=（）V，U=（）V，f=（） Hz，ω=（）rad/s，φ=（）。 9.一个无源二端网络，即可以等效成一个复（），也可以等效成一个复 （）。 10.提高功率因数的重要经济意义是（），和 （）。 11.正弦交流电路中，负载获得最大功率的条件是：（）负载 获得最大功率表达式为（）。 12.含有电感和电容元件的无源二端网络，在一定条件下，电路呈现阻性，即网络 的电压与电流同相，这种工作状态就称为（）。 13.已知：314t+30°），则I =( )。 14.电感在交流电路中有（）和（）的作用，它是一种（）元件。

15. 已知u=220sin(628t+π/3)V,i=10sin(628t-π/3)A,则交流电的f=( )HZ,T=( )S,电压初相位ψu =（ ）rad ，电流的初相位ψi =( )rad 电压与电流的相位差ψui =（ ）rad 。 16. 已知I=10sin(314t-π/6)A,求该交流电的有效值I=（ ），最大值Im=（ ），当t=0时,i0 =( ). 17. 一个元件的电流与电压的真实方向相同，该元件在电路中（ ）功率。 18. 一个无源二端网络，在电压与电流为关联参考方向下，u=100 sin (ωt+45○ )V ,Z=(4+ j3) Ω,i=( ) 。 19. 含有电感和电容元件的无源二端网络，在一定条件下，电路呈现阻性，即网络的电压与电流同相，这种工作状态就称为（ ）。 20. 下列属于直流电压范围的有（ ），属于交流电压范围的是（ ）。 21. 有一正弦交流电流：i(t)=5×(1000t ＋300)A ，那么它的有效值为 I=（ ），角频率ω=（ ），初相角φi=（ ）。 22. 已知一正弦交流电压相量为ū=10/ 450V.该电路角频率ω=500rad/s.那么它的瞬间表达式为u= sin(5ωt )V 23. 如果对称三相交流电路的U 相电压,)30314sin(2220V t u U ?+=那么其余两相电压分别为：V u = V ，=W u V 。 24. 已知一复数为A= 4—j4，其指数形式为 A = 、极坐标形式为 、三角形式为 。 25. 已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100201+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 26. 在R-L-C 串联电路中，当X L >X C 时，电路呈__性；当X L

单一参数正弦交流电路

2.2单一参数的正弦交流电路 本节将讨论电路由某些单一参数元件组成时，在正弦电源作用下，电压、电流关系的相量形式及其功率表现。 2.2.1电阻元件的正弦交流电路 （1）电阻元件上电压和电流的关系 纯电阻电路是最简单的交流电路，如图2-8所示。我们所接触到的白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载，它们与交流电源连接组成纯电阻电路。 图2-8纯电阻电路 在图2-8中，电压与电流的关系在任何瞬时都服从欧姆定律，即 u=Ri 设流过电阻的正弦电流 则 电阻两端的电压与其流过的电流是同频率的正弦量，它们的大小和相位关系分别为 U=RI（2-16） φu=φi（2-17） 可见，对于电阻的正弦交流电路，电压的有效值（或幅值）与电流的有效值（或幅值）成正比，且电压与电流同相。 由式（2-16）、式（2-17）可得电阻元件电压与电流的相量关系为

上式称为电阻元件电压电流关系的相量形式，或称为相量形式的欧姆定律。它全面反映了电阻元件上正弦电压与电流的大小关系和相位关系。 其相量模型和相量图如图2-9所示。 图2-9电阻元件的相量模型和相量图 （2）电阻元件的功率 ①瞬时功率电阻在某一时刻消耗的电功率叫做瞬时功率，它等于电压u与电流i瞬时值的乘积，并用小写字母p表示。 设流过电阻的电流、电压瞬时值分别为： 则 据此可画出电阻元件瞬时功率的波形图，如图2-10所示。 图2-10电阻元件瞬时功率的波形图 由图2-10可以看出，在任何瞬时，恒有p≥0。这说明电阻是一种耗能元件，它将电能转为热能。 ②平均功率由于瞬时功率是随时间变化的，其实用意义不大，因此工程上常采用平均功率。

平均功率是指瞬时功率在一个周期内的平均值，用大写字母P表示。即 由于U=RI，因此电阻的平均功率也可表示为 平均功率表示电阻实际消耗的功率，又称为有功功率，其单位为瓦（W）。由于通常所说的功率都是指平均功率，因此简称功率。 例如功率为40W的白炽灯，是指白炽灯在额定工作情况下，所消耗的平均功率为40W。 注意：上式与直流电路中电阻功率的表达式相同，但式中的U、I不是直流电压、电流，而是正弦交流电的有效值。 【例2-6】在图2-8所示电路中，R=10Ω，，求电流i的瞬时值表达式、相量表达式和平均功率P。 解：由，得 P=UI=10×1=10W 2.2.2电感元件的正弦交流电路 （1）电感元件上电压和电流的关系 纯电感电路如图2-11所示。