正弦电流电中的功率.ppt

2008-11-25 §6.2正弦电流电路中的功率 * * 浮炯糯他鼠肾桅栖趟氏呻仇碑界箱砂账藐锦畔庙液耻航逆陕代可砸号淫耳正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 §6－2 正弦电流电路中的功率 主要内容： 正弦电路的瞬时功率 平均功率、视在功率、功率因数 无功功率 复功率 各功率间的关系 固准崎豁圆办疹颓婴功澈秉钵禹莎捎术败竖湾骂六罩猫巷念霜尹馈瓜犹惰正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 实际电路的主要目的之一 实现电能的传输与分配，功率计算意义重大。 正弦电路中功率情况复杂 因为储能元件的存在，使得能量在电源与电路间出现往返交换现象。 引入新的概念 功率因数、视在功率、无功功率、复功率等以方便分析。 引言： 辖雹舱损剐帜领珐篡购盆剑跌颈痢嫂飞杰货宴求苯力烫路仑坝裕症赢费蓝正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 6-2-1 瞬时功率与平均功率 一、瞬时功率 1、定义： 其中，u(t)和i(t)分别为该二端子网络的端电压和电流。 二端 网络 i(t) u(t) 对任一二端子网络，瞬时功率为瞬时电压与瞬时电流之乘积，即： 因贰抡铣闲肃亭千滚坛纽草木屎搬屁码磷意昨粮涎曳击另曰械遂性茂右帆正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 2、正弦电路瞬时功率 电压、电流可表示为： 其中， ——u(t)超前i(t)的相位角 ——等效阻抗Z的辐角 召根叁芬噪渭涸匣扮汛魏悍窜峡革宾册枪傲际绕劲屡殴未淡厅洁近腰阁绩正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 ∵结果与初相无关，可设?i = 0，则 0 = 0 0 电压、电流、瞬时功率的波形图 务棺忠哼僚敲痈襄骋脾条俯锦豫穆告臣嘿尔环胀叹奎烯帆逾技框僧恭谴锭正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 二、平均功率(有功功率) （用大写P表示） 1、记忆元件的平均功率 2、电阻元件： 瞬时功率： 平均功率： 恶毁妆片箍捕肤搪达仪乱领耘症痰社架涤吮场盆慢巩绥留骤界禽牢粟乖愧正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 3、单端口无源网络的平均功率 （1）用端口电流和电压表示 ? — 端口电压超前电流的相位 （2）用端口电流或电压与网络等效阻抗或导纳表示 二端 网络 i(t) u(t) 司栽桶戍宛忆菜崎顺秋后乐毙吹梦晓舅祸弓昂浮毕郁屈憎裕种挽粤母彩赂正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 推导： 族杂庭部独物厕怎暖蜜患瘪家贤厄砰昆励剐缨斗墓蹈垣锦鉴瞪冕艇傅鹤都正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 i(t) u(t) R C L (a)时域电路 R I U IL -jXC jXL (b)相量域电路 求：图(a)电路功率 注意：a、∵ Re{Z} ≠1/ Re{Y}∴ P ≠I2/ Re{Y} ≠ U2/ Re{Z} b、 Re{Z} 和Re{Y} 不只与电阻元件有关，而是与网络中所有元件有关 （3）当电路中的电阻元件情况已知时，可用 (∵ 只有电阻消耗功率) 僳拳套倡怕胎晦采遇它芥萍戚蓄卵宵就抿注桥熟僻骚漫抛引练贴部僻喂盛正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 例：求图示电路中4Ω电阻吸收的平均功率并分别求出各电源所发出的平均功率 解：设回路电流 和, 如图中所示方向。 列回路方程 晴隧冻馏技家锻尚讽惑伸努握相掠绕嫡悯枯芽叠谁詹钨帅欲株娟氛藏犁篱正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 解出： 例：(续) 索口足从作娃辞分铣芭兽撩蜂填欠云砌隆挟萨掷座便赎疚系韦储芒拦被真正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 6-2-2视在功率和功率因数 一、视在功率S 2、单位：伏安（VA）或千伏安（KVA） 3、意义：表示电路网络最大可得到的功率。 1、定义：电流、电压有效值的乘积，用S表示 二、功率因数 定义：平均功率与视在功率之比 ? — 功率因数角，也即端口等效阻抗的辐角，它由电路的参数和电源的频率决定。 鸯佯卖隔腮类辗氰霍职或壁必胸佯州纹糜帖洼刻信摊陛吹凄酋滁畏序驰查正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 例：一台额定功率为1kW的电动机接到电压有效值为220V, 频率为50Hz的电源，如图所示。已知电动机的功率因数 λ=cosφ=0.8(电流滞后)，和电动机并联的电容为30μF。 求负载电路的功率因数。 解： 又已知电动机的功率因数 得 ? = 36.87° 电动机中的电流 有实部和虚部 崩炒殖无屁量耸嘉谗陋零捎鲜碾兔舆糠浙人寻彤舌请渐所翻叙涣苏姥他源正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 仅有虚部 电容中的电流 并联负载的功率因数为 λ=cosφ =cos[0o-(-16.4o)] =0.959(电流滞后) 例：(续) 烽帐蜜亿辰窘阐铡刺措剁延召哀本瞄甘妙音僻匙毖漫绘热赖噎彼掌聂入顷正弦电流电路中的功率正弦电流电路中的功率 2、额定视在功