第八章 第八節(jié) 交流電路的功率

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1、課??題8－8交流電路的功率課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)4教學(xué)目標(biāo)1．理解交流電路中有功功率、無(wú)功功率、視在功率和功率因數(shù)的概念，明確提高功率因數(shù)的意義。2．掌握用并聯(lián)電容器提高電路功率因數(shù)的方法。教學(xué)重點(diǎn)1．各種功率的計(jì)算以及功率因數(shù)的概念。2．提高電路功率因數(shù)的方法。教學(xué)難點(diǎn)提高電路功率因數(shù)的分析和電容值的計(jì)算。學(xué)情分析學(xué)生在第一章中已接觸過(guò)功率的概念。教學(xué)效果教后記新課課前復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)直流電路功率的計(jì)算方法從而引入本課題。第八節(jié)?交流電路的功率一、電路的功率瞬時(shí)功率：電壓瞬時(shí)值u和電流瞬時(shí)值i的乘積稱(chēng)為瞬時(shí)功

2、率。用p表示p=ui1．電阻元件上的功率（1）波形圖法討論：①作u、i的波形圖；②作出p的波形圖（2）函數(shù)法討論：設(shè)u=URmsinωt，則i=Imsinωtp=ui=URmsinωtImsinωt=URmIm=URI-URIcos2ωt（3）平均功率（有功功率）：瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。用P表示。單位：W(瓦)、kW(千瓦)。P=Pm=URI=URI通常所說(shuō)電器消耗的功率都是指有功功率。（4）結(jié)論：P>0，電阻元件是耗能元件；P=IUR（W），有功功率（平均功率）。2．純電容電路的功率（1）波形圖法

3、討論：①作u、i的波形圖；②作出p的波形圖（2）函數(shù)法討論：設(shè)u=UCmsinωt，則i=Imsin(ωt+90o)p=ui=UCmsinωtImsin(ωt+90o)=ImUCmsinωtcosωt=ImUCmsin2ωt=UCIsin2ωt（3）結(jié)論：p=0，說(shuō)明電容元件不消耗功率，它是儲(chǔ)能元件。無(wú)功功率：瞬時(shí)功率的最大值。用QC表示。單位：var（乏）、kvar（千乏）。QC=UCI3．純電感電路的功率（1）波形圖法討論：①作u、i的波形圖；②作出p的波形圖。（2）函數(shù)法討論：設(shè)i=Imsinωt，則

4、u=ULmsin(ωt+90o)p=ui=ULmImsinωtcosωt=ULmImsin2ωt=ULIsin2ωt（3）結(jié)論：p=0，說(shuō)明電感線(xiàn)圈不消耗功率，它是儲(chǔ)能元件。QL=ULI（var），無(wú)功功率。4．RLC串聯(lián)電路的功率（1）P=URI=UcosjI=UIcosj（2）Q=QL-QC=（UL–UC）I=UIsinj（3）視在功率：總電壓有效值與電流有效值的乘積叫視在功率。S=UI，單位：V×A（伏安）、kV×A（千伏安）（4）討論：當(dāng)cosj=1時(shí)，則電路消耗的功率與視在功率相等。當(dāng)cosj11

5、時(shí)，則電路消耗的功率總小于視在功率；當(dāng)cosj=0時(shí)，則電路的有功功率等于零，這時(shí)電路與純電感、純電容電路相同。（5）功率三角形S=公式：P=UIcosj；Q=UIsinj；S=UI適用于任何交流電路。j——電路總電壓和總電流的相位差。電路的有功功率表示電路中所消耗的功率，電路的視在功率表示電源所能提供的功率。二、功率因數(shù)1．定義：電路的有功功率與視在功率的比值。它表示電能的利用率。l=cosj=2．提高功率因數(shù)的意義（1）功率因數(shù)越大，則說(shuō)明電源能量的利用率越高。例1：例1（2）在同一電壓下，輸送一定的功

6、率，則功率因數(shù)越高，線(xiàn)路中的電流越小，因而線(xiàn)路上的損耗也越小。例2：例23．提高功率因數(shù)的方法（1）在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一只電容量適當(dāng)?shù)碾娙萜骺商岣哒麄€(gè)電路的功率因數(shù)。（2）作出相量圖加以說(shuō)明例3：例3從上例可得出計(jì)算最佳電容值的公式：C=（tanjRL-tanj）例4：在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A，電阻為30W，感抗為40W，容抗為80W。求：（1）電路的阻抗；（2）該電路為什么性質(zhì)電路？（3）電阻上的平均功率、無(wú)功功率；（4）電感上的平均功率、無(wú)功功率；（5）電容上的平均功率、無(wú)功功率；（6）電路的

7、平均功率、無(wú)功功率和視在功率。練習(xí)習(xí)題（《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編）1．是非題（8）~（12）。2．選擇題（11）、（12）。3．填充題（11）、（12）。小結(jié)1．有功功率、無(wú)功功率、視在功率的概念及計(jì)算式。2．功率因數(shù)的概念。3．提高功率因數(shù)的意義。4．提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法。布置作業(yè)習(xí)題（《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編）4．問(wèn)答題與計(jì)算題（11）~（14）。