第12章12-456单口网络的无功功率 复功率 电路分析基础 教学课件.pptVIP

电 路 分 析 基 础 Powerpoint 制作：邹国良 课程主讲：邹国良 电话O) 或H) Email：zgl3594@263.net zgl3594@ * 电路分析基础——第12章第4~6节 电路分析基础——第三部分：第12章 目录 第12章 正弦稳态功率和能量 三相电路 1 基本概念 5 单口网络的无功功率 2 电阻平均功率 6 复功率 3 电感、电容的平均储能 7 正弦稳态最大功率传 递定理 4 单口网络的平均功 8 三相电路 率 功率因数 电路分析基础——第三部分：12-4~6 1/13 12-4~6 视在功率、平均功率或有功功率、无功功率、功率因数 单口网络的瞬间功率：设任何时刻，单口网络上的关联参考方向电流、电压表示为u(t) = Umcos(?t+?u)，i(t) = Imcos(?t+?i)，则网络吸收的功率为 p(t) = i(t)?u(t) = UmImcos(?t+?u)cos(?t+?i) = = UI [cos? + cos(2?t+?u+?i)] [cos(?u–?i) + cos(2?t+?u+?i)] UmIm 2 单口网络的平均功率： P = UI cos? 功率因数： ? = cos? 电路分析基础——第三部分：12-4~6 2/13 功率因数的物理意义： 单口无源负载网络在任何时刻可等效为一个阻抗或导纳。 = |Z| ?z = Z = |Z|cos ?z + |Z|sin ?z U I ?u–?i ? ? U I = = |Y| ?Y = Y = |Y|cos ?Y + |Y|sin ?Y U I ?i–?u ? U I = ? ?z = ?u–?i，?Y = ?i–?u，?z = – ?Y = ? 单口网络的视在功率： S = UI = U2 |Y| = I2 |Z| 即：电流有效值与电压有效值的乘积。 有功功率(平均功率) 视在功率相量： S = UI* = U2 Y* = U2 |Y| (cos ?Y –jsin ?Y) = I2 Z = I2 |Z| (cos ?z + jsin ?z) = P +jQ = Scos ? + jSsin ? (V?A) ? ? ? 无功功率 功率因数 视在功率 视在功率单位 电路分析基础——第三部分：12-4~6 3/13 用图解法可以更清楚地理解功率因数的物理意义，以及三种功率之间的相互关系。 功率因数 ? = cos? = P S ?u ?i x jy I=|Y|U U=|Z|I ? =?u–?i P(W) Q(var) S(V?A) 无功功率 功率因 数角 视在功率 有功功率 O ?0，即?i ?u 电流相位超前电压相位，简称 ? 超前 ?0，即?i ?u 电流相位滞后电压相位，简称 ? 滞后 电路分析基础——第三部分：12-4~6 4/13 x jy 0?90° P0 Q0 S1 O –90°?0 P0 Q0 –180° ?–90° 90°?180° S2 S3 S4 ?超前 ?滞后 电路分析基础——第三部分：12-4~6 5/13 当电路中由多个元件组成时，每个元件 i 上的视在功率相量 Si 满足叠加性， 即总视在功率相量 S 为 S = S1 + S2 + ??? + SK = (P1 + P2 + ??? + PK) + j(Q1 + Q2 + ??? + QK) P = P1 + P2 + ??? + PK Q = Q1 + Q2 + ??? + QK ? ? ? ? ? ? 例12-8 已知单口网络电压 u =300 2 cos(314t+10?) V，电流 i =50 2 cos(314t–45?) A。求网络吸收。 解 U = 300V，I = 50A，?z = ?u–?i = 10? – (–45?) = 55? ? = cos?z = cos 55? = 0.5736 P =