汽車電工電子技術課件 項目二-任務2 單一參數的正弦交流電路

汽車電工電子技術項目二汽車交流電路分析單一參數的正弦交流電路任務2任務描述在交流電路中，電阻、電感、電容分別會呈現出不同的特性，同時需經常使用示波器對不同元件的電壓、電流進行檢測，通過示波器可以直觀的觀察不同元件的波形（形狀類型、幅值、頻率、周期、相位等）。

任務引導1.電阻、電感、電容元件上分別通過交流電和直流電有什么區(qū)別？2.電容充放電的過程是什么樣的？請思考：

交流電路一般均受電阻、電感、電容這三個元件的影響，而這三個元件對交流電路的影響又各不相同。因此需掌握單一元件（電阻、電感、電容）在交流電路中電壓與電流的特性關系，如純電阻電路、純電感電路、純電容電路。一、單一參數的正弦交流電路（電阻、電感、電容元件在交流電路中的特性）所謂純電阻電路就是在交流電路中只具有電阻性元件的電路。例如，白熾燈、電阻爐等組成的交流電路就可看成是純電阻電路。如下圖所示，圖中所標的電壓、電流的方向是指它們的參考方向。一、單一參數的正弦交流電路

純電阻電路1.電阻元件的交流電路特性（1）電壓與電流的關系設電壓為

，根據歐姆定律，電路中的電流為式中

上式兩邊同除以得到有效值之間的關系

一、單一參數的正弦交流電路

由上述分析可知，在交流電壓作用下，電阻中通過的電流是與電壓同頻率的正弦交流電流，電流與電壓同相位。通過電阻的電流有效值等于電阻兩端電壓有效值與電阻值之比（最大值也如此），仍保持歐姆定律的形式。1.電阻元件的交流電路特性下圖是它們的曲線圖和相量圖一、單一參數的正弦交流電路純電阻電路中電流、電壓、功率的曲線圖及電壓、電流相量圖1.電阻元件的交流電路特性（1）電壓與電流的關系（2）功率

1）瞬時功率

一、單一參數的正弦交流電路把電流和電壓的瞬時值表達式代入，可得交流電通過電阻所產生的功率是隨時間而變化的，在某一時刻所產生的功率稱為瞬時功率。瞬時功率等于電壓瞬時值與電流瞬時值的乘積，即由式可知，瞬時功率包括兩部分，一部分是常量，另一部分是交變量在任何時刻，電阻總是吸收電源供給的電能，并把它轉化為熱能。1.電阻元件的交流電路特性（2）功率

2）平均功率

一、單一參數的正弦交流電路由于瞬時功率不斷變化，不便于計算，所以一般用瞬時功率在一個周期內的平均值來表示功率的大小，稱為平均功率，又稱有功功率，用大寫字母P表示電阻取用的功率（有功功率）等于電阻兩端電壓的有效值與通過電阻的電流有效值的乘積。有功功率的單位是瓦[特]（W），常用功率有千瓦[特]（kW）、毫瓦（mW）。工作中常說的20W的燈，45W的電烙鐵，是指有功功率。1.電阻元件的交流電路特性例2.16

的電阻接在V的交流電源上，求通過電阻的電流瞬時值、有效值及其有功功率一、單一參數的正弦交流電路解：1.電阻元件的交流電路特性一、單一參數的正弦交流電路1.電阻元件的交流電路特性例2.17220V、60W的白熾燈接在

V的交流電源上，求通過白熾燈的電流瞬時值、有效值。解：白熾燈的電阻A或把電感線圈接到交流電源上，當線圈的電阻及分布電容非常小時，可略去不計，則此電路可認為是純電感電路。一、單一參數的正弦交流電路2.電感元件的交流電路特性（1）電壓與電流的關系XL稱為線圈的感抗，單位為歐姆（

）當通過線圈的電流是一正弦交流電時，則線圈兩端的電壓也必是同頻率的正弦交流電，并且電壓超前電流π/2；電流有效值等于電壓有效值與線圈感抗之比介質電阻和分布電感影響很小，即電容起主導作用的電路稱為純電容電路一、單一參數的正弦交流電路3.電容元件的交流電路特性（1）電壓與電流的關系XC稱為電容器的容抗，單位為歐姆（

）當電容器兩端加有正弦交流電壓時，通過電容器的電流為同頻率的正弦交流電，并且電流超前于電壓π/2，電流有效值等于電壓有效值與電容器容抗之比。二、電阻、電感、電容的串并聯實際上，僅僅含有一個元件的交流電路并不多見，而真正的純電阻、純電感、純電容電路也是不存在的。它們是一種理想的電路。常見的交流電路往往同時具有幾個元件，并按一定的方式聯結起來。然而任何一個實際的電路卻可以利用這些理想電路的串、并聯的組合來代替。下面分別對串、并聯電路進行討論。1．電阻、電感、電容的串聯電路下圖為一電阻、電感、電容的串聯電路，電壓和電流的參考方向如圖所示二、電阻、電感、電容的串并聯R、L、C串聯電路設流經電路中的電流為則根據基爾霍夫電