[工学]第3章 交流电路.pptVIP

电 工 学 作业 习题 2.6.1 2.6.2 3.1.1 课次 5 作业 习题 3.3.1 3.4.4 3.4.5 课次 6 【例】（P93 习题3.6.4） 两者并联后接于100V的交流电源上。求电路的总有功功率、无功功率和视在功率。 解： 【例】 图示RLC 串联电路，R =30Ω，L=127mH，C =40μF，电源电压U=220V，频率f=50Hz,计算 P、Q 、S。 如：某交流电路由两条支路组成，功率三角形如图所示。图a是Q1和Q2都大于零的情况，总有功功率P=P1+P2；总无功功率Q=Q1+Q2；显然总视在功率为S1和S2的几何和。 【例】(P93 习题3.7.1) 两台单相交流电动机并联在220V交流电源上工作，取用的有功功率和功率因数分别为P1=1 KW, ?1＝0.8,P2=0.5 kW，?2＝0.707 。求总电流、总有功功率、无功功率、视在功率和总功率因数。 作业 习题 P89 3.5.4 3.7.2 Z1 Z2 + － I Ｕ I1 I2 R1 R2 C L 3.5 并联交流电路 其中阻抗分别为：Z1= R1+ j XL R2－ j XC Z2= I = I1 + I2 I = Z1 Z2 U U + U Z = I= KCL: Z2 1 Z1 1 )U + ( 对于阻抗模一般 注意： 分流公式： 【例】 解: 同理： + - 有两个阻抗 它们并联接在 的电源上; 求: 和 并作相量图。 相量图 注意： 或 即为参考相量 总结： 正弦交流电路的分析和计算 相量形式的基尔霍夫定律 相量（复数）形式的欧姆定律 电阻电路 纯电感电路 纯电容电路 一般电路 讨论与思考：交流电路如何分析及计算，一般步骤？ 若正弦量用相量 表示，电路参数用复数阻抗（ )表示，则直流电路中介绍的基本定律、定理及各种分析方法在正弦交流电路中都能使用。 一般正弦交流电路的解题步骤 1、根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变) 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图 3、用相量法或相量图求解 4、将结果变换成要求的形式 E e I i U u X C X L R R C L ? ? ? - ? ? ? j j 【例】 已知电源电压和电路参数，电路结构为串并联。求电流的瞬时值表达式。 一般用相量式计算: 分析题目： 已知: 求: + - 解：用相量式计算 + - 同理： + - 一、瞬时功率 i = Imsinωt u = Umsin(ωt +? ) p = u i = UmImsin(ωt +? ) sinωt = U mI mcos? sin2ωt+ U I sin ? sin2 ωt 3.6 交流电路的功率 可正可负，正负相抵：储能元件的瞬时功率。 始终≥0，耗能元件的瞬时功率 任一瞬间,电源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉,一部分与储能元件进行能量交换。 Z u + _ 有功分量 无功分量 Z=R+j(XL-XC)=R+jX 相位差 时，都有 RLC 电路，根据电压三角形可得： I U = U I cos? 0 T P = T ∫ p dt 1 IP = I cos? —电流的有功分量 二、有功功率 IP U I ? 单位: W 讨论：为何I cos? 为有功分量？如何判断？ 三、无功功率 IQ = I sin?— I 的无功分量 Q = U I sin? 单位：var IP IQ U I ? 思考：有功分量如何计算？ UR UL UC UC U ? UX = UL+ UC I 电压三角形 S = U I =√P 2 +Q2 P Q S P = UIcos?=S cos? Q = UI sin? =S sin? = P tan? ? P、Q、S 都不是正弦量，不能用相量表示。 功率三角形 ？ 单位：伏安（VA） 四、视在功率 解：设 感抗 容抗 复阻抗 电流 方法一：（思路：根据定义 ） 方法二：（思路：根据物理意义：交流电路中的有功功率实质上是交流电路中电阻所消耗的有功功率；交流电路中的无功功率实质上是交流电路中电感和电容上的无功功率之和。） S