实验证明在纯电容电路中交流电的频率越高容抗越大

核心提示实验证明在纯电容电路中交流电的频率越高容抗越大说法是错误的,不同原因引起的内部过电压,其过电压的大小、波形、频率、延续时间长短并不完全相同,因此防止对策也有区别。交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的平均电流为零。不同于

实验证明在纯电容电路中交流电的频率越高容抗越大说法是错误的,不同原因引起的内部过电压,其过电压的大小、波形、频率、延续时间长短并不完全相同,因此防止对策也有区别。

交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,而直流电没有周期性变化。

通常交流电(简称AC)波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。

当发现了电磁感应后,产生交流电流的方法就被知晓。早期的发电机由英国人麦可·法拉第(Michael Faraday)与法国人波利特·皮克西(Hippolyte Pixii)等人发明出来。

1882年,英国电工詹姆斯·戈登建造了大型双相交流发电机。开尔文勋爵与塞巴斯蒂安·费兰蒂(Sebastian Ziani de Ferranti)开发早期交流发电机,频率介于100赫兹至300赫兹之间。

1891年,尼古拉·特斯拉取得了高频交流发电机(15000Hz)的专利。1891年后,多相交流发电机被用来供应电流,此后的交流发电机的交流电流频率通常设计在16赫兹至100赫兹间,搭配弧光灯、白炽灯或电动机使用。

根据电磁感应定律,当导体周围的磁场发生变化,感应电流在导体中产生。通常情况下,旋转磁体称为转子,导体绕在铁芯上的线圈内的固定组,称为定子,当其跨越磁场时,便产生电流。产生交流电的基本机械称为交流发电机。 

在交流电路中,纯电感纯电容纯电阻上电压与电流的相位关系分别是什么

(1)定义或解释

电容对正弦交流电的阻碍作用叫做容抗。

(2)单位

容抗的单位是欧姆。

(3)说明

①在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动,由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差,因而反抗电荷的继续运动,这样就形成容抗。

②对于带同样电量的电容器来说,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比。交流电频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小。所、以容抗和频率也成反比。即XC=1/ωC。

③在理想条件下,当ω=0,因为XC=1/ωC,则XC趋向无穷大,这说明直流电将无法通过电容,所以电容器的作用是“通交,隔直”。在交流电路中,常应用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频直流”。

④在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化,所以电压的变化率(△q/△t)是在改变的。由此得出,当电压为零时,其电压变化率(△q/△t)为最大,电路中电流也最大。反之,当电压为最大值时,其电压变化率(△q/△t)为零,电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。如图所示。

⑤在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐渐消失,储藏的电场能又转换为电能返回给电源。所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=I2XC。

单纯的交流电路还不行,必须在正弦交流电路中,它们的相位关系才是确定的。

1、纯电感电路,电流相位滞后于电压相位90°,下图a。

2、纯电容电路,电流相位超前与电压相位90°,下图b。

3、纯电阻电路,电流与电压同相位,下图c。

 
友情链接
鄂ICP备19019357号-22