第四章正弦交流电路316.pptVIP

第4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。 第4章 正弦交流电路 4.1.1 频率与周期 4.1.2 幅值与有效值 4.2 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 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 ： 有效值 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 (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： 例2： 4.5 阻抗的串联与并联 4.5.1阻抗的串联 4.5 阻抗的串联与并联 4.5.2 阻抗并联 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 4.6 复杂正弦交流电路的分析与计算 4.7 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 4.7.2 谐振电路 1. 串联谐振 (3) 串联谐振特怔 通频带： 5.串联谐振应用举例 例1： 例1： 4.7.3 并联谐振 1. 谐振条件 1.谐振条件 3.8 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 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 4.9 非正弦周期电压和电流 1.非正弦周期量的分解 4. 非正弦周期电流电路中的平均功率 (3) 频率特性曲线 0 0 ? ? ?0 ?1 ?2 ? 0 ?0 ? 1 1/3 0 R R C C + – + – ?0 RC串并联电路具有带通滤波特性 由频率特性可知 在?=?0 频率附近, |T(j? )| 变化不大,接近等于1/3; 当?偏离?0时,|T(j? )|明显下降,信号衰减较大。 通频带：当输出电压下降到输入电压的70.7%处，(|T(j? )|下降到 0.707/3 时),所对应的上下限频率之差即： △? = (?2-?1) 仅当 时， 与 同相，U2=U1/3 为最大值，对其它频率不会产生这样的结果。因此该电路具有选频作用。常用于正弦波振荡器。 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。此时电路与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，(如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用)。另一方面又要预防它所产生的危害。 谐振的概念： 同相 由定义，谐振时： 或： 即 谐振条件： 谐振时的角频率 串联谐振电路 (1) 谐振条件 R L C + _ + _ + _ + _ (2) 谐振频率 根据谐振条件： 或 电路发生谐振的方法： (1)电源频率 f 一定，调参数L、C 使 fo= f； (2) 谐振频率 (2)电路参数LC 一定，调电源频率 f，使 f = fo 或： (1) 阻抗最小 可得谐振频率为： 当电源电压一定时： (2) 电流最大 电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗， 和 相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。 (3) 同相 (4) 电压关系 电阻电压：UR = Io R = U 大小相等、相位相差180? 电容、电感电压： UC 、UL将大于 电源电压U 当 时： 有： 由于 可能会击穿线圈或电容的 绝缘，因此在电力系统中一般应避免发生串联谐振，但在无线电工程上，又可利用这一特点达到选择信号的作用。 令： 表征串联谐振电路的谐振质量 品质因数， 所以串联谐振又称为电压谐振。 注意 谐振时: 与 相互抵消，但其本 身不为零，而是电源电压的Q倍。 相量图： 如Q=100,U=220V,则在谐振时 所以电力系统应避免发生串