哈尔滨工业大学 - 电工学 第三章：正弦交流电路 - 图文

电压、电流、功率的波形ui＋iCu_Oπ2πωti+i_+i_+i_+_?I?U充电放电充电+放电ωtpO+p--在第一个和第三个1/4周期内，电压在增大，电容在充电，

p为正值（u 和i正负相同），电容元件从电源取用能量，并转换为电场能量；在第二个和第四个1/4周期内,电压在减小，p为负值（u 和i一正一负），电容在放电，电容元件释放原先储存的能量并转换为电能归还给电源。这是一个可逆的能量转换过程。在一个周期内，电容元件吸收和释放的能量相等。

返回3.7电阻、电感与电容元件串联的交流电路电压电流关系根据基尔霍夫电压定律：

di1u?uR?uL?uC?Ri?L?idtdtCi+uR+_R?u_设串联电路电流i?Imsin?t为参考正弦量，则：

uLL_uC+_+ uR?RImsin?t?URmsin?t uL?Im?Lsin?t?90?ULmsin?t?90Im?? uC?sin?t?90?UCmsin?t?90?CC??????????返回

同频率的的正弦量相加，得出的仍为同频率的正弦量，所以可得出下面形式的电源电压：

u?uR?uL?uC?Umsin?? t???相量关系基尔霍夫电压定律的相量形式为：

????????U?UR?UL?UC?RI?jXLI?jXCI??R?j?XL?XC??I由此：

?U?R?j?XL?XC??I其中

R?j?XL?XC?实部为“

阻”，虚部为“抗”，称为阻抗。Z?R?j?XL?XC??Z??阻抗Z不是一个相量，而是一个复数计算量。

阻抗模：Z?R??XL?XC?221???R???L???C??22单位为欧[姆]。反映了电压与电流之间的大小关系。

XL?XC阻抗角（电压与电流的相位差）：??arctanR其大小由电路参数决定，反映了电压与电流之间的相位关系。

XL?XC即??0, 电路为电感性.XL?XC即??0, 电路为电容性.XL?XC即??0, 电路为电阻性.