电工学第十五次课习题课

1教学设计首页教案序号：NO.15系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2审批人及时间授课班级11-3数车3班11-3数车2班11-3数车4班授课时间课题名称习题课教学目标与要求知识目标：复习第四章交流电内容能力目标：解决第四章习题册德育目标：刻苦练习教学重点第四章概念电压电流相位数量关系，功率计算教学难点电压电流相位数量关系，功率计算教学准备习题册答案教学方法复习提问、分组讨论学生总结课堂训练2复习第四章1、分别用初相、最大值、频率这三个物理量来表征，称之为正弦交流电的三要素。2、有效值与最大值之间的关系为：I＝Im/2＝0.707ImU＝Um/2＝0.707UmE＝Em/2＝0.707Em3、电阻总要消耗功率，是耗能元件。平均功率（又称有功功率）：用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小。P＝URI=I2R=U2R/R4电感元件是一种储能元件。虽然纯电感电路的平均功率（有功功率）为零，但事实上电路中时刻进行着能量的转换，所以瞬时功率并不为零。我们把瞬时功率的最大值叫无功功率。无功功率：QL＝ULI=I2XL=U2L/XL无功功率的单位：乏（Var）5、电容也是储能元件，不消耗功率。纯电容电路的无功功率为：QC=UI=I2XC=U2/XC也是瞬时功率的最大值。6、纯电阻电路电压电流数量、相位关系设uR=URmsinωt，则i=u/R=URmsinωt/R3⑴相位关系：频率相同，相位相同⑵数量关系：电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都满足欧姆定律i=u/R，Im=URm/R，I=U/R7、纯电容电路电流与电压的关系纯电容电路欧姆定律的表达式：I=U/XC电流超前于电压90度。8、纯电感电路电流与电压的相位数量关系：电压超前电流900数量关系：ILm=ULm/XL=ULm/ωL，IL=UL/ωL感抗（Ω）：XL=ωL=2πfL9、RLC串联电路电压电流关系由电阻、电感、电容串联组成的电路叫串联电路，4电容器与电感线圈串联的电路。电压和电流关系A.数量关系：UIZ式中XLCUUU，是电感与电容上电压数值之差，叫电抗电压；LCXXX，叫电抗，单位为；2222()LCZRXRXX，叫阻抗（的大小），单位为。B.相位关系：总电压超前电流的角度为：arctanarctanarctanLCLCRUUXXXURR是以R为邻边，以X为对边而成的角，叫阻抗角。a)若0，则CLUU，LCXX，电路呈感性，此时LCXXX；b)若0，则CLUU，LCXX，电路呈容性，此时CLXXX；c)若0，则CLUU，LCXX，电路呈阻性；此时阻抗最小，电流最大，叫RLC串联谐振。用三角形表示电压关系、电流关系电压三角形：用总电压U、电阻电压RU、电抗电压XU为边组成的三角形叫电压三角形(图4.4.2)；阻抗三角形：用总阻抗Z、电阻R、电抗X为边组成的三角形叫阻抗三角形(图4.4.3)。它们之间的计算遵循直角三角形的边与边关系：22cossinRXRXUUUUUUU22cossinRZXZZRXa)LCUU)LCbUUXUXU005.13图电压三角形a)LCXX)LCbXX005.14图阻抗三角形RRZZ510、功率a.有功功率：电源提供给电阻的用于实现能量转换的功率，也就是电阻消耗的功率，基本单位为W。cosRPIUIUb.无功功率：电源提供给电感和电容的功率用于实现能量交换的功率，基本单位为var。()sinLCLCLCUUQQQIUUUIUIUc.视在功率：电路的部功率，包括有功功率和无功功率（要按功率三角形计算），其大小为总电压与总电流的乘积，用符号S表示，单位为伏安(V·A)或千伏安(kV·A)22222222RXUSUIIZUIUIPQZd.功率三角形：用视在功率、有功功率、无功功率为边组成的三角形叫功率三角形(图4.4.4)e.功率因数cos:有功功率与无功功率的比值。cos///RPSUURZ解下题为本次课作小结：交流电压u=2202sin(314t45)V，它的有效值是,频率是，初相是。若电路接上一电阻负载R220,电容500微法，电感2亨利的串联电路上电流的有效值是，各元件电流的解析式是。功率因数是多少？作业布置：完成第四章习题册。课后反思：05.15图功率三角形0