电路理论基础第七章-4.pptVIP

例 求图示正弦稳态电路中各电阻的平均功率的总和。 + - + - + - 解得 方法二 方法一 方法三 + - 方法四 例 7.31 电路如图已知 试求电源提供的功率。 解 : ? t o 第二种分解方法： UIcos? (1-cos2? t)为不可逆分量。 UIsin? sin2? t为可逆分量。 ? 部分能量在电源和一端口之间来回交换。 下 页 上 页 返 回 3. 无功功率 Q 单位：var (乏)。 下 页 上 页 返 回 当阻抗为感性时，电压 u 越前于电流 i ， 代表感性无功功率 当阻抗为容性时，电压 u 滞后于电流 i， 代表容性无功功率 电感元件的无功功率为正，等于磁场贮能平均值的２?倍． 电容元件的无功功率为负，等于电场贮能平均值的２?倍． 对任意无源网络 + - 可以证明: 网络总的无功功率为各L、C元件无功功率的代数和。 电感、电容的无功补偿作用 ? t i o uL L发出功率时，C刚好吸收功率，与外电路交换功率为 pL+pC。L、C的无功具有互相补偿的作用。 ? t i o uC pL pC 下 页 上 页 L C R u uL uC i + - + - + - 返 回 R、L、C元件的有功功率和无功功率 u i R + - PR =UIcos? =UIcos0? =UI=I2R=U2/R QR =UIsin? =UIsin0? =0 PL=UIcos? =UIcos90? =0 QL =UIsin? =UIsin90? =UI=I2XL i u C + - PC=UIcos? =UIcos(-90?)=0 QC =UIsin? =UIsin (-90?)= -UI= I2XC 下 页 上 页 i u L + - 返 回 例如，发电机上表明的额定电压和额定电流，它们的乘积即为视在功率，表明可供出的最大电压及电流的乘积。 4.视在功率 (Apparent Power) 定义： 端口上的电压及电流有效值的乘积。 电气设备的容量 有功，无功，视在功率的关系： 有功功率: P=UIcos? 单位：W 无功功率: Q=UIsinj 单位：var 视在功率: S=UI 单位：VA j S P Q 功率三角形 下 页 上 页 返 回 j S P Q j Z R X 相似三角形 j I IG IB j U UR UX 下 页 上 页 返 回 例1 三表法测线圈参数。 已知：f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。 解法 1 下 页 上 页 R L + _ Z W A V * * 返 回 解法 2 又 下 页 上 页 解法 3 返 回 5.功率因数(Power Factor) ——电源的视在功率被利用的程度。 ?——功率因数角。端口上的电流、电压的相位差，即阻抗角。 一般在给出功率因数的同时，加上“超前”、“滞后”。例如 “滞后”------电流滞后于电压，感性负载 “超前”------电流超前于电压，容性负载 定义： 例： cosj =0.5 (滞后)， 则j =60o (电压领先电流60o)。 X0, j 0 X0, j 0 cosj 1, 纯电阻 0， 纯电抗 例求图示正弦稳态电路电源对电路提供的平均功率、视在功率和功率因数。 + - + - 解 方法1 视在功率 功率因数 + - 解 方法2 方法3 第七章 端口网路的功率 §7.7 正弦稳态电路的功率 §7.7 正弦稳态电路的平均功率 端口网路的平均功率 1、理解并会计算电阻的平均功率和电感、电容的平均储能; 2、理解单口网络的平均功率和无功功率、视在功率的意义，会计算P、Q、S、cos?。 一、电阻的平均功率； 二、电感、电容的平均储能； 三、单口网络的功率； 内容： 作业：.P196 7-36 7-37 目的要求 7.7 正弦稳态电路的功率 例相量模型如图所示，用节点法求节点电压及流过电容的电流。 + - ① ② 解 选参考节点，列方程 得 流过电容的电流 课前复习 10μF电容与25?电阻并联，问当?=8000rad/s时，需用多大的电感与这一并联组合串联，使整个电路的电抗分量为零。 R Z 要使整个电路的电抗分量为零，只有 即 解 电路如图所示，试确定方框内最简单串联组合的元件值。 解 + - (a) 电路如图所示，试确定方框内最简单串联组合的元件值。 解 (b) + - 0.01F 例4. 用叠加定理计算电流 Z2 Z1 Z3 + - 解： Z2 Z1 Z3 Z2 Z1 Z3 + - 例