【正文】 i 如圖所示，求電感元件中產生的自感電動勢 eL和兩端電壓 u的波形。解：當 時則：當 時2 4 624O2 4 2 4 6OO下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁由圖可見：(1)電流正值增大時， eL為負， 電流正值減小時， eL為正；(2)電流的變化率 di/dt大，則 eL大；反映電感阻礙電流變化的性質。(3)電感兩端電壓 u和通過它的電流 i的波形是不一樣的。2 4 624O2 4 62 4 6OO下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁例例 2: 在上例中，試計算在電流增大的過程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過程中電感元件向電源放出的能量。解：在電流增大的過程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過程中電感元件向電源放出的能量是相等的。即： 時的磁場能下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁 電容元件電容元件 描述電容兩端加電源后，其兩個極板描述電容兩端加電源后，其兩個極板上分別聚集起等量異號的電荷，在介質上分別聚集起等量異號的電荷，在介質中建立起電場，并儲存電場能量的性中建立起電場，并儲存電場能量的性質。質。電容：uiC+_電容元件電容元件電容器的電容與極板的尺寸及其間介質的介電常數等關。S — 極板面積（ m2）d — 板間距離（ m）ε— 介電常數（ F/m） 當電壓 u變化時，在電路中產生電流 :下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁電容元件儲能將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：即電容將電能轉換為電場能儲存在電容中，當電壓增大時，電場能增大，電容元件從電源取用電能；當電壓減小時，電場能減小，電容元件向電源放還能量。電場能電場能根據：下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁1. 電壓與電流的關系電壓與電流的關系設②② 大小關系：大小關系：③③ 相位關系相位關系 ：： u、 i 相位相同相位相同根據歐姆定律 :①① 頻率相同頻率相同相位差 ：相量圖 電阻元件的交流電路電阻元件的交流電路Ru+_相量式：下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁2. 功率關系功率關系(1) 瞬時功率 p： 瞬時電壓與瞬時電流的乘積小寫小寫結論 : （耗能元件） ,且隨時間變化。piω tuOω tpOi u下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁瞬時功率在一個周期內的平均值瞬時功率在一個周期內的平均值 大寫大寫(2) 平均功率平均功率 (有功功率有功功率 )P單位 :瓦（ W ）PRu+_p pω tO注意：通常銘牌數據或測量的功率均指有功功率。注意：通常銘牌數據或測量的功率均指有功功率。下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁 基本 關系式：① 頻率相同頻率相同② U =I? L ③ 電壓超前電流電壓超前電流 90?相位差1. 電壓與電流的關系電壓與電流的關系 電感元件的交流電路電感元件的交流電路設：+eL+Luω tu i iO下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁或或則 : 感抗感抗 (Ω)? 電感 L具有通直阻交的作用直流：直流： f = 0, XL =0，電感 L視為 短路定義：定義：有效值有效值 :交流：交流： f XL下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁感抗感抗 XL是頻率的函數是頻率的函數可得相量式可得相量式：：電感電路復數形式的歐姆定律電感電路復數形式的歐姆定律相量圖超前根據：則：O下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁2. 功率關系功率關系(1) 瞬時功率瞬時功率(2) 平均功率平均功率 L是非耗是非耗能元件能元件下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁儲能儲能p 0+p 0分析： 瞬時功率 ：ui+ ui+ui+ui++p 0p 0放能放能 儲能儲能 放能放能? 電感 L是儲能元件。iuopo結論： 純電感不消耗能量， 只和電源進行能量交換（能量的吞吐 )?？赡娴哪芰靠赡娴哪芰哭D換過程轉換過程下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。 用用 瞬時功率瞬時功率達到的最大值表征，即達到的最大值表征，即單位： var(3) 無功功率無功功率 Q瞬時功率 ： 例例 1: 把一個 f=50Hz, U=10V的正弦電源上，求 I，如保持 U不變，而電源 f = 5000Hz, 這時 I為多少？解： (1) 當 f = 50Hz 時下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁（ 2）當 f = 5000Hz 時所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性練習題練習題：： L=20mH的電感線圈，通以 的電流求 (1)感抗 XL。(2)線圈兩端的電壓 u。(3)有功功率和無功功率。下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁電流與電壓的變化率成正比。 基本基本 關系式：關系式：① 頻率相同頻率相同② I =U?C ③ 電流超前電壓電流超前電壓 90?相位差相位差則： 電容元件的交流電路電容元件的交流電路uiC+_設：iu i u下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁或則 : 容抗 （ Ω ）定義：有效值所以電容 C具有隔直通交的作用 XC直流： XC ，電容 C視為 開路交流： f下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁容抗 XC是頻率的函數可得相量式可得相量式則：電容電路中復數形式的歐姆定律電容電路中復數形式的歐姆定律 相量圖超前O由：下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁(1) 瞬時功率瞬時功率uiC+_ (2) 平均功率平均功率 ＰＰ由C是非耗是非耗能元件能元件下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁瞬時功率 ：ui+ ui+ui+ui++p 0充電充電p 0放電放電+p 0充電充電p 0放電放電po所以電容 C是儲能元件。結論： 純電容不消耗能量， 只和電源進行能量交換（能量的吞吐 )。uiou,i下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁同理，無功功率等于瞬時功率達到的最大值。(3) 無功功率無功功率 Q單位： var為了同電感電路的無功功率相比較，這里也設則：下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁指出下列各式中哪些是對的，哪些是錯的？指出下列各式中哪些是對的，哪些是錯的？在電阻電路中： 在電感電路中： 在電容電路中：【練習】【練習】下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁實際的電阻、電容實際的電阻、電容電阻的主要指標電阻的主要指標1. 標稱值2. 額定功率3. 允許誤差種類 :碳膜、金屬膜、線繞、可變電阻電容的主要指標電容的主要指標1. 標稱值2. 耐壓3. 允許誤差種類 :云母、陶瓷、滌綸電解、可變電容等 一般電阻器、電容器都按標準化系列生產。一般電阻器、電容器都按標準化系列生產。下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁電阻的標稱值電阻的標稱值誤差標稱值? 10% （ E12） ? 5% （ E24）、 、 、 、 、 、 、 、 電阻的標稱值電阻的標稱值 = 標稱值標稱值 ?10n、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁電阻器的色環(huán)表示法電阻器的色環(huán)表示法四環(huán)四環(huán) 五環(huán)五環(huán)倍倍率率10n誤誤差差有效有效數字數字誤誤差差 黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍、紫、灰、白、金、銀 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 誤差 :? 1% 2 5 10有效有效數字數字倍倍率率10n下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁如電阻的如電阻的 4個色環(huán)顏色依次為：個色環(huán)顏色依次為：綠、棕、金、金綠、棕、金、金 ————如電阻的如電阻的 5個色環(huán)顏色依次為：個色環(huán)顏色依次為：棕、綠、黑、金、紅棕、綠、黑、金、紅 ————四環(huán)四環(huán)倍率10n誤差有效數字五環(huán)五環(huán)有效數字誤差倍率10n動畫下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁單一參數電路中的基本關系單一參數電路中的基本關系參數LCR基本關系阻抗 相量式 相量圖下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁電路參數電路圖(參考方向 ) 阻抗電壓、電流關系瞬時值 有效值 相量圖 相量式功　率　　　　　　　有功功率 無功功率Riu設則u、 i 同相0LC設則則u領先 i 90176。00基本關系+iu+iu+設 u落后 i 90176。下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁討論 交流電路交流電路 、 與參數與參數 R、 L、 C、? 間的關系如何？間的關系如何？1. 電流、電壓的關系電流、電壓的關系U =IR + I?L + I 1/ ? C?直流電路兩電阻串聯時直流電路兩電阻串聯時 RLC串聯的交流電路串聯的交流電路設：RLC串聯交流電路中串聯交流電路中RLC+_+_+_+_下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁設：則(1) 瞬時值表達式瞬時值表達式根據 KVL可得：為同頻率正弦量1. 電流、電壓的關系電流、電壓的關系 RLC串聯的交流電路串聯的交流電路RLC+_+_+_+_下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁(2)相量法相量法設 （參考相量）（參考相量）則總電壓與總電流的相量關系式RjXLjXC+_+_+_+_1)相量式相量式下一頁總目錄 章目錄 返回 上一頁令則 Z 的模表示 u、 i 的大小