电工技术 非电类 第2 版 作者张晓辉 等编 第3章 正弦交流电路.pptVIP

第3章 正弦交流电路 第3章 正弦交流电路 1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗； 熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法， 会画相量图。； 3. 掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时 功率、无功功率和视在功率的概念； 4.了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐 振的条件及特征； 5.了解提高功率因数的意义和方法。 一、 频率与周期 二、 幅值与有效值 3.2 正弦量的相量表示法 2.正弦量用旋转有向线段表示 3. 正弦量的相量表示 复数表示形式 正误判断 例2: 已知 例3: 2. 功率关系 (2) 平均功率(有功功率)P 可得相量式： 2. 功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 三、电容元件的交流电路 有效值 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 实际的电阻、电容 电阻的标称值 电阻器的色环表示法 (2)相量法 2) 相量图 2.功率关系 (4) 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 例1： 方法1： 方法1： 例2： 3.5 正弦交流电路的计算 一、阻抗的串、并联 3.5 正弦交流电路的计算 3.5 正弦交流电路的计算 2、阻抗并联 3.5 正弦交流电路的计算 3.5 正弦交流电路的计算 二、正弦交流电路的分析和计算 有功功率 P 例1： 解：用相量式计算 例2： 例3： 例5： 3.6 电路的谐振 3.6 电路的谐振 3. 串联谐振特怔 4. 谐振曲线 (2) 谐振曲线 通频带： 5.串联谐振应用举例 例1： 1. 谐振条件 例2： 例3： 例3： (2) 用相量法求解 例3： 3.7 功率因数的提高 3.7 功率因数的提高 (1) 电源设备的容量不能充分利用 2. 功率因数cos ?低的原因 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 3.7 功率因数的提高 常用电路的功率因数 3.功率因数的提高 (2) 提高功率因数的措施: 结论 4. 并联电容值的计算 3.10 交流电路的频率特性 (2) 传递函数（转移函数） 频率特性曲线 频率特性曲线 2. RC高通滤波电路 3. RC带通滤波电路 2. 谐振频率 或 可得出： 由： 3. 并联谐振的特征 (1) 阻抗最大，呈电阻性 (当满足 ? 0L ?? R时) 3.6 电路的谐振 (2)恒压源供电时，总电流最小； 恒流源供电时，电路的端电压最大。 (3)支路电流与总电流 的关系 当? 0L ?? R时， 3.6 电路的谐振 ?1 支路电流是总电流的 Q倍 ? 电流谐振 相量图 3.6 电路的谐振 已知： 解： 试求： + - 3.6 电路的谐振 电路如图：已知 R=10 ?、IC=1A、?1 =45? （ 间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。 试计算 I、I1、U、L、C之值，并画相量图。 解：(1) 利用相量图求解 相量图如图: 由相量图可知电路谐振，则： + - 3.6 电路的谐振 又： 设： 则： 3.6 电路的谐振 解： 图示电路中U=220V, (1)当电源频率 时,UR=0 试求电路的参数L1和L2 (2)当电源频率 时,UR=U 故: (1) 即:I=0 并联电路产生谐振, 即: + - 3.6 电路的谐振 (2) 所以电路产生串联谐振, 并联电路的等效阻抗为: 串联谐振时,阻抗Z虚部为零,可得: 总阻抗 + - 3.6 电路的谐振 思考题: 接 收 网 络 + - + - 滤波电路 (a) (1)现要求在接收端消除噪声,问图(a)LC并联电路应工作在什么频率下? ---信号源 如图电路中,已知: ---噪声源 (2)现要求工作信号到达接收端,问图(b)LC串联电路应工作在什么频率下? 接 收 网 络 + - + - (b) 滤波电路 3.6 电路的谐振 1.功率因数　　　:对电源利用程度的衡量。 X ? + - 的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角 时,电路中发生能量互换,出现无功 当 功率 这样引起两个问题: 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 而需提供的无功功率为: 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 无需提供的无功功率。 (费电) 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。 设输电线和发电机绕组的电阻为 : 要求: (Ｐ、Ｕ定值)时 所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 (导线截面积) 日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系