第4章正弦交流电路精讲.ppt

序言 人生活于社会之中。 Nikola Tesla 第4章 正弦交流电路 第4章 正弦交流电路 一、理解正弦量的特征及其各种表示方法。 二、理解电路基本定律的相量形式及复阻抗， 熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法。 会画相量图。 三、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。 四、了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐 振的条件及特征。 五、了解提高功率因数的意义和方法。 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.正弦量的相量表示 (1) 复数表示形式 正误判断 例2 在下列几种情况下，哪些可以用相量进行运算，如何运算？ 例3 已知 例4 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 二、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： 方法1： 4.5 阻抗的串联与并联 4.5.1阻抗的串联 4.5.2 阻抗并联 4.6 正弦交流电路的分析和计算(补充) 有功功率 P 例1： 解：用相量式计算 例2： 例3： 2)： 4.7.2（1） 串联谐振 4.7.2(1) 串联谐振 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4.7.2： 例4.7.2： 4.8 功率因数的提高 1、电源设备的容量不能充分利用 一、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 二. 功率因数的提高 2. 提高功率因数的措施: 结论 3. 并联电容值的计算 作业 电流随频率变化的关系曲线。 Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。 Q大 Q小 分析： 谐振电流 电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力 ——称为选择性。 f R ? 谐振频率 上限截止频率 下限截止频率 Q大 通频带宽度越小(Q值越大)，选择性越好，抗干扰能力 越强。 Q小 △?= ?2－?1 当电流下降到0.707Io时所对应的上下限频率之差，称通频带。即： 接收机的输入电路 ：接收天线 ：组成谐振电路 电路图 为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号； 调C，对所需信号频率产生串联谐振 等效电路 + - 最大 则 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 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: 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: ? 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。 (费电) ? 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 ? 提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 (导线截面积) 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。 ? 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） 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： + - 分流公式： 对于阻抗模一般 注意： + - + - 通式: 思考 下列各图中给定的电路电流、阻抗是否正确？ 两个阻抗并联时,在什么情况下: 成立。 I=8A ? I=8A ? (c) 4A 4 ? 4A 4 ? A