电工基础课件5.ppt

* * * * * * * * * * * * * * （3）并联谐振的应用 在电子技术中常利用并联谐振电路组成选频器或振荡器。右图所示为收音机选频电路。 §5-10 提高功率因数的意义和方法 1.提高电源设备的利用率 2.降低线路损耗 3.节约材料 （一）提高功率因数的意义 1.提高用电设备本身的功率因数 2.并联电容器补偿 （二）提高功率因数的方法 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 由于介质损耗很小，绝缘电阻很大的电容组成的交流电路，可近似为纯电容电路，如图所示。 　　设加在电容两端的电压为： （二）纯电容电路 （三）电流与电压的相位关系 得 　　在纯电容电路中，电流 超前电压 90o（如图所示），二者频率相同。 （四）电流与电压的频率关系 （五）电流与电压的数量关系 或 称为容抗，表示电容对电流的阻碍大小。 注：容抗只表示电压和电流最大值或有效值之比，不等于其瞬时值之比。 （六）功率 瞬时功率： 瞬时功率的最大值称为无功功率，用 表示，单位Var。无功功率表示了电容和电源交换能量的规模。 §5-5 RL串联正弦交流电路 在含有线圈的交流电路中，当线圈的电阻不能被忽略时，就构成了由电阻 R 和电感 L 串联的交流电路，简称 R-L 串联电路，如下图a）所示。 （一）R-L串联电路的概念 电流、电压矢量图如图b）所示。总电压超前总电流 ，且　　　 　　。 （三）电流与电压的相位关系 注：通常把总电压超前电流的电路叫感性电路，或者说负载为感性负载，有时也说电路呈感性。 （二）电流与电压的频率关系 R-L串联电路中电流与电压同频率。 （四）电流与电压的数量关系 因为： 得： 令： Z 称之为电路的阻抗，在电路中起阻碍电流通过的作用，Z单位为 Ω 。 于是得 ，称为交流电路的欧姆定律。 电压超前电流的角度为 。 由矢量图可知： 电路中的有功功率即电阻上消耗的功率，其大小为 。 电路中的无功功率 表示电感或电容和电源交换能量的规模。上 图中为 。 电源提供的总功率，即电路两端的电压与电流有效值的乘积，称为视在功率，以 S 表示，表示了交流电源的容量大小，数学表达式为 。 （五）功率与功率因数 R-L串联电路的三个三角形如下图所示： §5-6 RC串联正弦交流电路 在实际电路中，电阻Ｒ与电容Ｃ串接在交流电源上，就组成了电阻与电容的串联电路，如图所示。 （一）R-C串联电路的概念 图 RC串联电路及向量图 （１）总电压有效值与分电压有效值之间的关系 （２）总电压电流的相位关系 （３）电路的阻抗 §5-7 RLC串联正弦交流电路 在实际电路中，电阻Ｒ、电感L与电容Ｃ串接在交流电源上，就组成了电阻、电感与电容的串联电路，如图所示。 （一）RLC串联电路的概念 图 RLC串联电路及向量图 一、电压与电流的关系 RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上电压瞬时值之和，即 对应的相量关系为 由于uR、uL和uC的相位不同，所以总电压的有效值不等于各个元件上电压有效值之和。 以电流为参考相量，画出相量图。 由相量图可得： 将UR = IR、UL = IXL、UC = IXC代入上式，可得  式中X = XL—XC 称为电抗 称为阻抗，单位是Ω。 总电压与电流的相位差称为阻抗角 ，即 二、电路的电感性、电容性和电阻性 1.电感性电路 当XL XC时，则UL UC，阻抗角 0，电路呈电感性，电压超前电流角。 2.电容性电路 当XL XC时，则UL UC，阻抗角 0，电路呈电容性,电压滞后电流角。 3.电阻性电路 当XL = XC时，则UL = UC，阻抗角 =0，电路呈电阻性，且总阻抗最小，电压和电流同相。 此时，电感和电容的无功功率恰好相互补偿。电路的这种状态称为串