電工基礎(chǔ)電阻電感電容(編輯修改稿)
2025-06-03 22:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （一）實(shí)物展示 36 37 （二）電感元件的圖形、文字符號(hào) 線圈中通過一定數(shù)量的變化電流，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的能力就稱為線圈的電感量，簡稱電感。電感常用字母“ L”表示。 電感的 SI單位是亨利，簡稱亨，通常用符號(hào) “ H”表示。常用單位還有 “ μH”“mH”，它們的換算關(guān)系如下： 1H=106μH =103 mH 線圈 帶磁芯連續(xù)可調(diào)線圈 磁芯線圈 磁芯有單隙的線圈 帶固定抽頭的線圈 38 （三） 電感元件的特性 任何導(dǎo)體當(dāng)有電流通過時(shí)，在導(dǎo)體周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)；如果電流發(fā)生變化，磁場(chǎng)也隨著變化，而磁場(chǎng)的變化又引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體本身的電流變化引起的，稱為自感。當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)總是阻止電流的變化。 dtdiLu ?39 XL稱感抗，單位是 Ω。與電阻相似，感抗在交流電路中也起阻礙電流的作用。這種阻礙作用與頻率有關(guān)。當(dāng) L一定時(shí)， 頻率越高，感抗越大。在直流電路中，因頻率 f=0，其感抗也等于零。 40 電阻、電感、電容串聯(lián)電路 1． RLC串聯(lián)電路 （ 1） RLC串聯(lián)電路的電壓電流關(guān)系 R i C + L u ?90根據(jù) KVL定律可列出 CL uuuu ???設(shè)電路中的電流為 tIi ?sinm?則電阻元件上的電壓 uR與電流同相，即 tUtRIu ?? s ins in RmmR ??電感元件上的電壓 uL比電流超前 90176。 ，即 )90s in ()90s in ( LmmL ?????? tUtLIu ???電容元件上的電壓 uC比電流滯后 )90s in ()90s in ( CmmC ?????? tUtCIu ???41 4． 5 諧振電路 案例 在無線電技術(shù)中常應(yīng)用串聯(lián)諧振的選頻特性來選擇信號(hào)。收音機(jī)通過接收天線，接收到各種頻率的電磁波，每一種頻率的電磁波都要在天線回路中產(chǎn)生相應(yīng)的微弱的感應(yīng)電流。為了達(dá)到選擇信號(hào)的目的，通常在收音機(jī)里采用如圖所示的諧振電路。 (a)接收器的調(diào)諧電路 (b)等效電路 42 串聯(lián)諧振 1． 諧振條件 R i XC + XL U 總阻抗 ??? ?????????? ZXRXXRCLRZ j)(j1jj CL22 )1( CLRZ ?? ???CLXXX ?? 1CL ???? 當(dāng) ω為某一值，恰好使感抗 XL和容抗 XC相等時(shí)，則 X=0，此時(shí)電路中的電流和電壓同相位，電路的阻抗最小，且等于電阻（ Z=R）。電路的這種狀態(tài)稱為諧振。由于是在RLC串聯(lián)電路中發(fā)生的諧振，故又稱為 串聯(lián)諧振 。 RLC串聯(lián)電路 對(duì)于 RLC串聯(lián)電路，諧振時(shí)應(yīng)滿足以下條件 01 ??? CLX ?? 或 CL ?? 1? ω為諧振角頻率，用 ω0表示，則 LC10 ??電路發(fā)生諧振的頻率稱為 諧振頻率。 LCf π2 10 ?4． 6 正弦交流電路中的功率 案例 電類設(shè)備及其負(fù)載都要提供或吸收一定的功率。如某臺(tái)變壓器提供的容量為 250kVA，某臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率為 ，一盞白熾燈的功率為 60W等等。由于電路中負(fù)載性質(zhì)的不同，它們的功率性質(zhì)及大小也各自不一樣。前面所提到的感性負(fù)載就不一定全部都吸收或消耗能量。所以我們要對(duì)電路中的不同功率進(jìn)行分析。 44 案例 電力系統(tǒng)中的負(fù)載大多是呈感性的。這類負(fù)載不單只消耗電網(wǎng)能量，還要占用電網(wǎng)能量，這是我們所不希望的。日光燈負(fù)載內(nèi)帶有電容器就是為了減小感性負(fù)載占用電網(wǎng)的能量。這種利用電容來達(dá)到減小占用電網(wǎng)能量的方法稱為無功補(bǔ)償法，也就是后面我們提到的提高功率因數(shù)。 45 4． 6． 2 功率因數(shù)的提高 案例 在生產(chǎn)和生活中使用的電氣設(shè)備大多屬于感性負(fù)載，它們的功率因數(shù)都較低。如供電系統(tǒng)的功率因數(shù)是由用戶負(fù)載的大小和性質(zhì)決定的，在一般情況下，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)總是小于 1。 例如，變壓器容量 1000kVA， cosφ=1時(shí)能提供 1000kW的有功功率，而在 cosφ =只能提供 700kW的有功功率。 46 ? 電容 ? 電容在空調(diào)器電子電路中的主要功能是濾波、延時(shí)、升壓等，同時(shí)也可用于啟動(dòng)壓縮機(jī)。電容器的符號(hào)及實(shí)物圖如圖 . ? 電容器最重要的兩個(gè)參數(shù)是耐壓值和電容量 47 ? 電容按其結(jié)構(gòu)可分為普通電容和電解電容，按用途可分為固定電容與可變電容。普
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