2正弦交流电路汇编.ppt

2.1 电容器和电感线圈 一、电容器 1.电容器的基本特性： 定义： 储存电荷的装置。 电荷，库仑 电压，伏特 电容，法拉 第二章 正弦交流电路 2.电容器的种类 3.电容器的主要参数 标称容量 耐压 4 电容器的串联和并联 1 串联 特性： 1）每个电容器上的电荷量相等； 2）总电压等于各电容器电压之和； 3）等效电容倒数为各电容倒数和; 4）各电容器分得的电压与其电容量成反比 。 2 并联 特性： 1）每个电容器上的电压相等 2）总电荷等于各电容器电荷之和 3）等效电容为各电容之和。 5.电容器的充电和放电 充电和放电电路 二、电感线圈 1.电感线圈的基本特性 磁链 电流 电感系数，亨利 线圈电感 2.电感线圈的电压和电流关系 2.2 正弦交流电流及其相量表示 一、正弦交流电的三要素 1. 最大值与有效值 有效值与最大值的关系为 有效值可以代替最大值作为正弦交流电的三要素之一。 2．频率与周期 ?周期 T：变化一周所需的时间 单位：秒(s)… ?角频率 ω：每秒变化的弧度 单位：弧度/秒(rad/s) ?频率 f：每秒变化的次数 单位：赫兹(Hz) ... 几种描述： 三者间的关系: 3.相位与初相 4.相位差 ?相位差 ?：两个同频率 正弦量间的初相位之差。 如： 两个正弦信号的相位关系 波形图 两个正弦信号的相位关系 波形图 波形图 二、正弦交流电的相量表示 因前两种不便于运算，所以引出相量表示法。 有效值相量 相量包含幅度与相位信息。 相量表示法就是用模值等于正弦量的最大值（或有效值），辐角等于正弦量的初相。 幅值相量 相量图 注意： ? 相量图 将同频率正弦量的相量画在复平面上 所得的图叫做相量图。 例 试写出下列正弦量的相量并作出相量图。 解： 2.3 RLC 在交流电路中的特性 一、电阻元件 1.电压与电流关系 有效值关系： U=RI 相位关系：相位相同 2.电路的功率和能量转换 ? 瞬时功率 ? 平均功率 二、电感元件 1.电压与电流关系 有效值关系： XL:感抗，单位Ω 相位关系：电压超前电流90° 2.电路的功率和能量转换 ? 瞬时功率 ? 平均功率 ? 无功功率 无功功率单位 乏尔（Var） 三、电容元件 1.电压与电流关系 有效值关系： 相位关系：电流超前电压90° XC:容抗，单位Ω 2.电路的功率和能量转换 ? 瞬时功率 ? 平均功率 ? 无功功率 2.4 RLC 串联电路 一、电压与电流关系 复阻抗 复阻抗： 阻抗的模：电路总电压和总电流有效值之比 阻抗角：总电压和总电流的相位差。 阻抗三角形 电路的性质 当XLXC时，? 0 表示 u 超前 i －－电路呈感性 当XLXC时，? 0 表示 u 滞后 i －－电路呈容性 当XL=XC时，? =0 表示 u 、 i 同相－－电路呈纯阻性（谐振） 阻抗角 ?一定时，电路性质由参数决定 二、串连谐振 当X=XL-XC=0时, 电路相当于“纯电阻”电路, 其总电压U和总电流I同相。 电路出现的这种现象称为“谐振”。 ? 谐振条件： 感抗=容抗 ? 谐振频率： 谐振角频率 谐振频率 ? 谐振特性 1.电路呈电阻性，电路电压与电流同相 2.电路阻抗的模最小，电流达到最大值 3.谐振时，电感和电容两端的电压大小相等，相位相反，互相抵消，对整个电路不起作用。 ? 无功功率 ? 视在功率 (单位：V·A) 视在功率也称功率容量，交流电气设备是按照规定了的额定电压UN 和额定电流IN 来设计使用的。 功率三角形 三、RLC串连电路的功率 ? 平均功率 总电压 总电流 u 与 i 的相位差或 该电路的阻抗角 补充： 功率因数的提高 一、提高功率因数的意义 ? 电源设备的容量得到充分的利用 ? 降低了线路上的功率损耗和电压降 二、提高功率因数的方法 提高功率因数，常用的方法是与感性负载并联电容器。 2.5 三相交流电路 一、三相电动势的产生 每个绕组的感应电压 相当于一个单相电源 三相交流发电机产生三个频率相同，幅值相等，对于选定的参考方向相位依次相差120°的一组正弦电压---对称三相电动势。 从计时起点开始三相交流电依次出现正幅值（或零值）的顺序称为相序。 ? 相序 二、三相电源的联结 1.三