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《电阻元件》

作者:雷火电竞网来源:雷火电竞网浏览:5次更新:2021-07-22 05:19:19

  电路根底 电阻元件 咱们在前面已介绍了三种无源二端元件 R、L 和 C,在其 u、i 都取相关参阅方向的条件 下,它们各自的束缚联系分别为 u ? Ri 、 u ? L di du 和i ? C 。在这儿 u 和 i 可为时刻的 dt dt 恣意函数,在正弦沟通电路中,u 和 i 便是时刻的正弦函数。为了选用相量来求解正弦沟通 电路, 有必要将这三种元件的束缚联系由瞬时表达式转化为相量表达式并评论其功率方面的 一些内容。 1. 电压与电流的相量联系 图 1(a)是一个线性电阻 R 的沟通电路,在电阻元件沟通电路中 u 和 i 是两个同频率 的正弦量,在数值上它们间的联系满意欧姆定律,而在相位上 u 与 i 是同相的,如图 1(b)所 示。别的,线性电阻 R 的阻值是与 u、i 的频率无关的。 如将巨细和相位归纳起来考虑,可用相量方式来标明电压与电流的联系为 ? ?I ?R U (1) 可用相量图标明为图 1(c)所示。 2. 有功功率(均匀功率)P 图 1(d)标明晰线性电阻 R 的功率状况,在恣意瞬间,把某元件的电压瞬时值和电流 瞬时值的乘积称为该元件的瞬时功率,一般用小写字母 p 标明。关于线性电阻 R,它在恣意 时刻耗费的瞬时功率为 p ? p R ? ui ? U m sin ?t ? I m sin ?t ? UmIm ?1 ? cos2?t ? 2 (2) ? UI (1 ? cos2?t ) 第1页 共2页 电路根底 图1 电阻元件的沟通电路 由上式可看出:p 是由两部分组成的,榜首部分是常数 UI;第二部分是幅值为 UI 并以 2? 的角频率随时刻而改变的交变量,这两部分组成的成果表现为瞬时功率的曲线,这说明电阻元件 R 在任何瞬间都是从电源吸收电能的,并将电能转化为热能, 这种转化是不可逆的能量转化进程,它与电阻 R 中某瞬间的电流方向无关。 瞬时功率虽可以充沛标明电阻元件在沟通电路中的物理特性, 但因为它是一个随时刻而 改变的量, 核算起来仍有不方便, 因而咱们在进行核算经常取瞬时功率在一个周期内的均匀值 来标明电功率的巨细,咱们称之为均匀功率并用大写字母 P 来标明,即有 P? 1 T U2 2 p dt ? UI ? I R ? T ?0 R (3) 在这儿, 用电压和电流的有效值来核算电阻元件所耗费的均匀功率时, 核算公式和直流 电路中核算功率的公式完全相同,这也从别的一个旁边面说明晰沟通有效值的“意义” 。 值得着重的是,因为均匀功率便是实践耗费的功率,咱们有时又称为有功功率。有功功率的 单位为瓦(W)或千瓦(KW), 它反映了一个周期内电路 (这儿为电阻 R) 耗费电能的均匀速率。 关于“有功”二字的意义,咱们要仔细加以领会和留意。 例 1 沟通电压 u ? 220 2 sin 314 t ? 30? V 作用于 50 ? 电阻两头,试写出电流的瞬 时值表达式并核算电路的均匀功率。 解 设 u、i 为相关参阅方向,电流的有效值为 ? ? I? U 220 ? ? 4.4A R 50 又因为电阻电路中 u、i 同相位,故有 i ? 4.4 2 sin 314t ? 30? A 电路的均匀功率(也便是电阻元件 R 耗费的功率)为 ? ? P ? UI ? 220 ? 4.4 ? 968 W 第2页 共2页

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