理论教育 电容电路中的电压、电流关系及相位差

电容电路中的电压、电流关系及相位差

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:纯电容路的电压、电流关系如图4-14所示。2)电容对电流的阻碍作用叫做________,用________表示。3)在纯电阻交流电路中,电压与电流相位关系是________,在纯电感交流电路中,电压与电流相位关系是________。

电容电路中的电压、电流关系及相位差

1.纯电容电路

只有电容(忽略电容的损耗)的交流电路称为电容电路。如图4-13所示。

图4-13 纯电容电路

2.容抗

电容两端的电压和流过电容的电流成正比,比例系数称作容抗,用XC表示,单位为欧姆,表达式为

式中:C—— 电容容量,单位是法,符号为F;

ω—— 角频率,单位是弧度每秒,符号为rad/s;

f—— 电源频率,单位是赫兹,符号位Hz。

容抗与交流电的频率f和电容C成反比。

由电容公式可知,当电容C一定时,交流电的频率越高,容抗越小,对交流电流的阻碍作用越小,通常称为“阻低频,通高频”;对直流电而言,由于频率f=0,ω=0,故XC→∞,电容在直流电流的作用下相当于开路,通常称为“隔直流、通交流”。

3.电压与电流的关系

1)数量关系

在纯电容电路中,电压与电流的有效值和最大值服从欧姆定律,即

2)相位关系

在纯电容电路中,电容两端的电压滞后电流 90°。纯电容路的电压、电流关系如图4-14所示。(www.daowen.com)

图4-14 相位关系

3)功率关系

在纯电容电路中,电流超前电压90°电压和电流的相位差φ=-90°。所以根据功率三角形可得

有功功率:img

无功功率img

视在功率:img

有功功率P=0,说明电容不消耗功率,只于电源间进行着能源交换,是储能元件(将电能以电场能的形式储存起来)。

学习评价与反馈

1.知识点评价

1)电感对电流的阻碍作用叫做________,用________表示。

2)电容对电流的阻碍作用叫做________,用________表示。

3)在纯电阻交流电路中,电压与电流相位关系是________,在纯电感交流电路中,电压与电流相位关系是________。

4)有一电感为 0.08H的线圈,它的电阻很小,可忽略不计,求通过50Hz和10000Hz的交流电流时的感抗。

2.自我评价

我对纯电阻、纯电感、纯电容电路是这样认识的:_________________。

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