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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CCXUImmCCXUI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tUuCCsin2)2πsin(2tIi(1)瞬时功率p3.电路的功率三、纯电容电路iupCC)(2πsin2sin2tItUCiupωtui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(2220tu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。801040314116CXCCXUI220A80)65π314sin(275.2tiA)65π314sin(89.3t(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:
本文标题:纯电容电路资料
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