8-正弦电路的的分析.ppt

本章作业 8.6 求复功率（增加） 8.11 8.12 8.14 8.18 8.20 （4） 为可变的，当 为何值时获得最大功率？(增加） 8-1 阻抗与导纳 一、阻抗 1. 定义 2．阻抗的参数 2．阻抗的参数 Z— 复阻抗；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部); |Z|—复阻抗的模；?z —阻抗角。 二、导纳 三、 阻抗（导纳）的串并联 单一元件的阻抗 1、RL串联 2、RC串联 3、RL并联 4、RC的并联 8-2 电路的相量图 1、 RL串联 2、RC串联 3、RL并联 4、RC并联 5、RLC串联 电感性与电容性负载 8-6 正弦交流电路的稳态分析 8-4 正弦稳态电路的功率 一、瞬时功率p (instantaneous power) 瞬时功率的波形意义 二、平均功率P (average power) 1 、定义：瞬时功率在一个周期内的平均值。 ?Z 三种情况的分析： 4、平均功率的意义 三、无功功率Q (reactive power) R、L、C 元件的有功功率和无功功率 四、视在功率S (apparent power) 有功，无功，视在功率的关系： 例题：三表法测线圈参数。 五 复功率 （complex power） 3、复功率的意义 例题：求各支路的复功率。 8.5 功率因数的提高 8.5 功率因数的提高 课堂练习 功率为60W,功率因数为0.5的日光灯(感性)负载与功率为100W的白炽灯各1只并联在220V的正弦电源上(f=50Hz)。如果要把电路因数提高到0.92，应并联多大的电容？ 8-6 最大功率传输 讨论正弦电流电路中负载获得最大功率Pmax的条件。 （3）复功率满足守恒定理：在正弦稳态下，任一电路的所 有支路吸收的复功率之和为零。即 （1） 是复数，而不是相量，它不对应任意正弦量； （2） 把P、Q、S联系在一起它的实部是平均功率，虚部 是无功功率，模值是视在功率； + _ 10∠0o A 10W j25W 5W -j15W 解： 1 ．功率因数定义—— 其中的角度?z为单口网络的阻抗角，即单口网络的端口电压超前端口电流的相角大小。 2．提高感性负载功率因数的意义 充分利用能源 减小线路与发电机绕组的功率损耗 3．条件——①不改变感性负载的平均功率P；②工作状态（U和I）不变。 4．方法——在感性负载两端并联一定的电容。 5．实质 减少电源供给感性负载用于能量互换的部分，使得更多的电源能量消耗在负载上，转化为其他形式的能量（机械能、光能、热能等） 6 ．相量分析 j1 j2 L R C + _ 并联电容的确定： 已知：f=50Hz, U=220V, P=10kW, cosj1=0.6，要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C，并联前后电路的总电流各为多大？ 例 解 jωL R 1/jωC + _ 未并电容时： 并联电容后： 9. 3 正弦稳态电路的分析 电阻电路与正弦电流电路的分析比较 可见，二者依据的电路定律是相似的。只要作出正弦电流电路的相量模型，便可将电阻电路的分析方法推广应用于正弦稳态的相量分析中。 结论 1. 引入相量法，把求正弦稳态电路微分方程的问题转化为求解复数代数方程问题。 2. 引入阻抗以后，可将所有网络定理和方法都应用于交流，直流（f =0)是一个特例。 例1: R2 + _ L i1 i2 i3 R1 C u Z1 Z2 R2 + _ R1 画出电路的相量模型 求:各支路电流。 已知： 解: Z1 Z2 R2 + _ R1 列写电路的回路电流方程和节点电压方程 例2. 解 + _ L R1 R2 R3 R4 C + _ R1 R2 R3 R4 回路法: 节点法: + _ R1 R2 R3 R4 方法一：电源变换 解 例3. Z2 Z1 Z Z3 Z2 Z1??Z3 Z + - 方法二：戴维南等效变换 Zeq Z + - Z2 Z1 Z3 求开路电压： 求等效电阻： 例4 求图示电路的戴维南等效电路。 j300? + _ + _ 50? 50? j300? + _ + _ 100? ＋ _ 解 求短路电流： 例5 用叠加定理计算电流 Z2 Z1 Z3 + - 解 已知平衡电桥Z1=R1 , Z2=R2 , Z3=R3+jwL3。 求：Zx=Rx+jwLx。 平衡条件：Z1 Z3= Z2 Zx 得 R1(R3+jwL3)=R2(Rx+j wLx) ∴ Rx=R1R3 /R2 , Lx=L3 R1/R2 例6 解 Z1 Z2 Zx Z3 ? |Z1|??1 ?|Z3|??3 = |Z2|??2 ?|Zx