第四章 单相正弦交流电路修改后.ppt

学习要点 理解正弦交流电的幅值与有效值、频率与周期、初相与相位差等特征量和相量表示法 掌握用相量图和相量关系式分析和计算简单正弦交流电路的方法 掌握正弦交流电路的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的含义和计算 了解正弦交流电路的瞬时功率和提高功率因数的方法及意义 了解正弦交流电路的频率特性、串联谐振和并联谐振的条件与特征 第4章 单相正弦电路分析 4.1 正弦交流电的基本概念 4.2 正弦交流电的相量分析 4.3 单一参数的交流电路 4.4 RLC串联的交流电路 4.5 RLC并联的交流电路 4.6 功率因数的提高 4.7 谐振 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 例1： 方法1： 方法1： 例2： 并联电容值的计算 3. 串联谐振特怔 4. 谐振曲线 (2) 谐振曲线 通频带： 5.串联谐振应用举例 例1： 例1： 例2： 例3： 已知： 解： 若要收听 节目，C 应配多大？ + - 则： 结论：当 C 调到 204 pF 时，可收听到 的节目。 (1) 已知： 所需信号被放大了78倍 + - 信号在电路中产生的电流 有多 大？在 C 上 产生的电压是多少？ (2) 已知电路在 解： 时产生谐振 这时 4.7.2 并联谐振 实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有 思考 R L C + _ + _ + _ + _ 1.假设R、L、C 已定，电路性质能否确定？阻性？感性？容性？ 2.RLC串联电路的 是否一定小于1？ 3.RLC串联电路中是否会出现 ， 的情况？ 4.在RLC串联电路中，当LC时，u超前i，当LC时，u滞后i，这样分析对吗？ 4.5 R、L、C并联及复导纳 分流公式： 对于阻抗模一般 注意： + - + - 通式: 例2: 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 导纳：阻抗的倒数 当并联支路较多时，计算等效阻抗比较麻烦，因此常应用导纳计算。 如： 导纳: + - 导纳: 称为该支路的电导 称为该支路的感纳 称为该支路的容纳 称为该支路的导纳模 （单位：西门子S） + - 导纳: 称为该支路电流与电压之间的相位差 同理： 通式: + - 同阻抗串联形式相同 用导纳计算并联交流电路时 例3 用导纳计算例2 + - 例3: 用导纳计算例2 + - 注意：导纳计算的方法适用于多支路并联的电路 同理: 4.6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 时,电路中发生能量互换,出现无功 当 功率 这样引起两个问题: (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： 而需提供的无功功率为: 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 无需提供的无功功率。 提高功率因数的意义? （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 (费电) 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。 设输电线和发电机绕组的电阻为 : 要求: (Ｐ、Ｕ定值)时 所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 (导线截面积) 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) 提高功率因数的措施: 功率因数的提高 必须保证原负载的工作状态不变。即： 加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 在感性负载两端并电容 I (1) 提高功率因数的原则： + - 结论 并联电容C后： (1) 电路的总电流 ，电路总功率因数 I 电路总视在功率S (2) 原感性支路的工作状态不变: 不变 感性支路的功率因数 不变 感性支路的电流 (3) 电路总的有功功率不变 因为电路中电阻没有变， 所以消耗的功率也不变。 相量图: 又由相量图可得： 即: + - 思考题: 1.电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功率因数,为什么? 2