第四章交流电路讲述.ppt

第四章 交流电路分析 1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗； 熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法， 会画相量图； 3. 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； 4.了解串、并联谐振的条件及特征； 5.了解提高功率因数的意义和方法。 一、瞬时值、 幅值与有效值 二、周期、频率和角频率 第二节 正弦量的相量表示方法 正误判断 例2: 已知 例3: 第三节 KCL和KVL的相量形式 电阻元件的功率关系 (2) 平均功率(有功功率)P 可得相量式： 电感元件的功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 有效值 可得相量式 电容元件的功率关系 瞬时功率 ： 实际的电阻、电容 电阻的标称值 电阻器的色环表示法 R、L、C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 例1： 方法1： 方法1： 并联交流电路分析 三、正弦电路的功率 2. 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 四、 功率因数的提高 (1) 电源设备的容量不能充分利用 2. 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 3.功率因数的提高 (2) 提高功率因数的措施: 结论 4. 并联电容值的计算 第六节 电路的谐振 一、 串联谐振 3. 串联谐振特怔 4. 谐振曲线 (2) 谐振曲线 5.串联谐振应用举例 例1： 例1： 二、并联谐振 1. 谐振条件 例2： 例3： 例3： 例3： 第七节 非正弦周期电流电路的计算 一、周期函数分解为傅里叶级数 二、 非正弦周期量的有效值和平均功率 2、非正弦周期电流电路平均功率 三、 非正弦周期电流的线性电路的计算 计算非正弦周期交流电路应注意的问题 当电源电压一定时： (2) 电流最大 电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗， 和 相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。 (3) 同相 (4) 电压关系 电阻电压：UR = Io R = U 大小相等、相位相差180? 电容、电感电压： UC 、UL将大于 电源电压U 当 时： 有： 由于 可能会击穿线圈或电容的 绝缘，因此在电力系统中一般应避免发生串联谐振，但在无线电工程上，又可利用这一特点达到选择信号的作用。 令： 表征串联谐振电路的谐振质量 品质因数， 所以串联谐振又称为电压谐振。 注意 相量图： 如Q=100,U=220V,则在谐振时 所以电力系统应避免发生串联谐振。 谐振时: 与 相互抵消，对外呈现短路的特征， 但 不为零，而是电源电压的Q倍。 与 与 (1) 串联电路的阻抗频率特性 阻抗随频率变化的关系。 容性 感性 0 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 ? 接收机的输入电路 ：接收天线 ：组成谐振电路 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 最大 则 电路图 等效电路 + - 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 + - 或： 谐振条件： 可得出： + - 2. 谐振频率 或 3. 并联谐振的特征 (1) 阻抗最大，呈电阻性 (2)恒压源供电时，总电流最小； 恒流源供电时，电路的端电压最大。 能量全部被电阻消耗， 和 相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。 (3)支路电流与总电流 的关系 + - LC并联谐振时， 对外呈现开路的特征 ——电流谐振 支路电流是总电流的 Q倍 ? 电流谐振 相量图 谐振时由于 ， 所以当 时，有 即电感和电容支路的电流将远远大于电源的总电流。 已知： 解： 试求： + - 电路如图：已知 R=10 ?、IC=1A、?1 =45? （ 间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。 试计算 I、I1、U、L、C之值，并画相量图。 解：(1) 利用相量图求解 相量图如图: 由相量图可知电路谐振，则： + - 又： 解： 图示电路中U=220V, (1)当电源频率 时,UR=0 试求电路的参数L1和L2 (2)当电源频率