纯电容电路资料

纯电容电路引入复习：1、电容器的特性？2、纯电阻电路和纯电感电路的特点？知识巩固：有一个电感线圈，它的电阻可以忽略。把它接到220V、50Hz的交流电路中，通过它的电流为1A.。求线圈的自感系数。三、纯电容电路在交流电路中，如果只用电容器做负载，且可以忽略介质的损耗时，那么这个电路就叫做纯电容电路。1．电路结构三、纯电容电路[做中教]：纯电容实验电路实验一实验二分组试验总结2．电流与电压关系三、纯电容电路学生分组试验实验一：灯与电容串联，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，思考电容对直流电、交流电的阻碍作用。实验二：（1）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。（2）将输入正弦交流电信号频率变为50Hz，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。三、纯电容电路总结实验一：接通直流电源时灯亮一下随即熄灭，电容有隔直流作用，接交流电源时灯正常发光，说明交流电能通过电容器。实验二：（1）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不一致，表明电容两端电压和流过电容的电流是不同相的。（2）电压表读数（交流电压有效值）与电流表读数（交流电流有效值）成正比。理解电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不能通过．电容器接上交流电源时，自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替地进行充、放电，电路中有了电流，表现为交流“通过”了电容器．三、纯电容电路（1）容抗对于交流电，频率越高，XC就越小；反之，频率越低，XC就越大。对于直流电来说，由于f=0，XC=∞，可视为断路。因此，电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性。fCCXCπ211三、纯电容电路（2）电流与电压数值关系交流电路中，纯电容端电压和流过它的电流有效值、最大值之间符合欧姆定律，但瞬时值之间不符合欧姆定律CCXUImmCCXUI三、纯电容电路（3）相位关系设电容端电压为则：纯电容电路中电压与电流的相位关系tUuCCsin2)2πsin(2tIi（1）瞬时功率p3．电路的功率三、纯电容电路iupCC）（2πsin2sin2tItUCiupωtui同相,电容充电;建立电场;p0ui反相,送出能量;电容放电;p0ui同相,电容充电;建立电场;p0ui反相,送出能量;电容放电;p0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为正弦波，频率为ui的2倍；在一个周期内，C充电吸收的电能等于它放电发出的电能。三、纯电容电路3．电路的功率（1）瞬时功率p三、纯电容电路3．电路的功率（2）有功功率P=0（3）无功功率CCCCCXUXIIUQ22无功功率衡量电容器和电源之间交换能量规模三、纯电容电路解:若把一个电容为C=40μF的电容器接到V)3π314sin(2220tu的电源上，试求：（1）电容的容抗；（2）写出电流瞬时值表达式；（3）画出电流和电压相量图；（4）电路的无功功率。801040314116CXCCXUI220A80)65π314sin(275.2tiA)65π314sin(89.3t（1）电容器的容抗为（2）电流的有效值为2.75A电流的瞬时值表达式为（4）电路的无功功率为CCCCCXUXIIUQ22＝220×2.75var＝605var【例题3-4】1使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。原因：