RL串联电路.doc

DGDZ 课题: 3- RL 串联电路; 主备人: ;审核人: ; 编写时间: ______ ;使用时间: _____ 班级: 姓名: 1 教学目标: 1 .掌握 RL 串联电路电压的关系。 2 .掌握 RL 串联电路阻抗计算公式。 3 .掌握 RL 串联电路中电流与电压的相位关系。 4 .掌握 RL 串联电路功率的计算公式。【教学重点】 RL 串联电路电压电流的关系分析【教学难点】灵活分析简单的 RL 串联电路一、知识点: 1. RL 串联电路电压间的关系 RL 串联电路中各电压间的相位不同,总电流与总电压的相位也不同,以正弦电流为参考正弦量,即 tIi? sin m?则电阻两端的电压为 tUu RR? sin m?电感线圈两端的电压为电路的总电压 u为: LRuuu??与之对应的电压有效值矢量关系式为矢量图如下图所示,可以得到电压间的数量关系为由三角形可知: 式中, U R —— R 两端电压有效值,单位为伏[特](V) U L ——电压线圈两端电压有效值,单位为伏[特](V) U ——电路中总电压有效值,单位伏[特](V) 总电压的相位超前电流 R LU U arctan ??总电压与各部分电压的关系?? sin cos UU UU L R?? 2. RL 串联电路的阻抗阻抗:电阻和电感串联电路对交流电的阻碍。下面对阻抗的公式进行推导将 RI U R?,IXU LL?,代入式 22LRUUU?????? 22 2222LLLRXRIIX RI UUU??????整理得 Z UXR UI L??? 2222LXRZ??式中, U ——电路总电压的有效值,单位为伏[特](V) I ——电路总电流的有效值,单位为安[培](A) Z ????电路的总阻抗,单位为欧[姆]( ?) 阻抗角: 阻抗三角形中 Z和R 的夹角, 与电压三角形中电压与电流的夹角?是同一个角, 阻抗三角形如下图所示。 R X L arctan ??由上图得到电阻、感抗、阻抗的关系式?? sin cos ZX ZR L?? 3. RL 串联电路中电压与电流的相位关系 RL 串联电路电压与电流相位关系是: 总电压 U 的相位超前于总电流 I 一个?角, 画出矢量图如下图所示。 DGDZ 课题: 3- RL 串联电路; 主备人: ;审核人: ; 编写时间: ______ ;使用时间: _____ 班级: 2 4. RL 串联电路的功率功率三角形如下图所示。(1 )有功功率: 电路中只有电阻消耗有功功率,计算公式为: 又因 U R 和总电压 U是? cos UU R?的关系,所以? cos UI p?(2 )无功功率: 感性无功功率: 电路中电感不消耗能量, 并与电源之间进行能量交换,用Q 表示, 计算公式为又因 U L 和总电压 U是? sin UU R?的关系,所以? sin UI Q?(3 )视在功率视在功率:总电压与电流的乘积,用 S 表示。即 UI S?式中, U ——总电压的有效值,单位为伏[特](V) I ——电流有效值,单位为安[培](A) S ——视在功率,单位为伏安( V?A )或千伏安( V?A) 有功功率 P 、无功功率 Q L 和视在功率 S 的关系为: 二. 典型例题分析: [例]将电感为 255 mH 、电阻为 60?的线圈接到 V314 sin