第四节RLC串联的正弦交流电路课件.ppt

例2: 该电源供出的电流超过其额定电流。 （2）如将 提高到0.9后，电源提供的电流为： 该电源还有富裕的容量。即还有能力再带负载；所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。 * * 例1： 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： + - 求：A、V 的读数 已知：I1= 10A、 UAB =100V， 解法1: 用相量计算 所以A读数为 10安 A B C1 V A 即： 为参考相量， 设： 则： V 读数为141V ? 求：A、V 的读数 已知：I1=10A、 UAB =100V， A B C1 V A 解： 求各表读数 例3: 图示电路中已知: 试求: 各表读数及参数 R、L 和 C。 (1)复数计算 + - A A1 A2 V (2) 相量图 根据相量图可得： 求参数 R、L、C 方法1： + - A A1 A2 V 方法2： 45 ? 即: XC=20? 复杂正弦交流电路的分析和计算 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。 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 同第2章计算复杂直流电路一样,支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁等方法也适用于计算复杂交流电路, 所不同的是电压和电流用相量表示，电阻、电感、和电容及组成的电路用阻抗来表示，采用相量法计算。 复杂正弦交流电路的分析与计算 试用支路电流法求电流 I3。 + - + - 例1: 图示电路中，已知 解：应用基尔霍夫定律列出相量表示方程 代入已知数据，可得： + - + - 解之，得： 应用叠加原理计算上例。 例2: 解: (1) 当 单独作用时 同理（2）当 单独作用时 + - + - + - + + - = 应用戴维宁计算上例。 例3: 解：(1)断开Z3支路，求开路电压 + - + - + - (2)求等效内阻抗 + - + - (3) 第七节 正弦交流电路的功率 一、瞬时功率 a b 无源二端网络 + - 则二端电路的瞬时功率为： 上式表明，二端电路的瞬时功率由两部分组成，第一项为常量，第二项是两倍于电压角频率而变化的正弦量。 电阻元件： 电感元件： 电容元件： 二、 平均功率P （有功功率） 单位: W 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 cos? 称为功率因数，用来衡量对电源的利用程度。 三、 无功功率Q 单位：var 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 电感和电容与电源之间的能量互换 瞬时功率中可逆部分的最大值： 无功功率 电 阻 电 容 电 感 四、 视在功率 S 电路中总电压与总电流有效值的乘积。 单位：V·A 注： SN＝UN IN 称为发电机、变压器 等供电设备的容量，可用来衡量发电机、变压器可能提供的最大有功功率。 ? P、Q、S 都不是正弦量，不能用相量表示。 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 S Q P 将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形 将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形 R 3.8 功率因数的提高 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 当 会引起以下问题: (1) 电源设备的容量不能充分利用 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： 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 （2）增加线路的功率损耗 设输电线的电阻为 : (Ｐ、Ｕ定值)时 所以提高 可减小线路的损耗。 2. 功率因数cos ?低的原因 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如下图。 相量图 + - + - + - 感性等效电路 40W220V白炽灯 例 40W220V日光灯 供电局一般要求用户的 否则受处罚。 ? 常用电路的功率因数 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 电动机 满载 日光灯 （R-L串联电路） (2)