电路基础课件二十一.pptVIP

3.10 最大功率传输定理 综合以上： 最大功率传输条件， 1 负载为电阻和电抗性，负载获最大功率的条件为：XL=-XS， RL=RS， Pmax=US2/4RS 2负载为纯电阻，即XL =0，负载获最大功率的条件为：RL2=RS2+ XS2 Pmax=I2RL 例题2 已知Z0为电源内复阻抗，Z0=5+j5Ω， UOC=10√2sin105tV，ZL=RL=5 Ω，试求其获得的功率，当RL为多大时能获最大功率？最大功率为多少？ 作业 P85 3-42 第4章 正弦交流电路 3.9 正弦交流电路的功率 1，有功功率P，观察三个三角形可看出：同相位的电压和电流构成了有功功率P，显然这是由电阻元件耗能的电特性决定的。 P的单位是瓦特。有功功率的能量转换过程是不可逆的。 2.无功功率Q， 由几个三角形还可看出：正交关系的电压和电流构成的是无功功率Q，电感元件的QL为正；电容元件的QC为负。 Q的单位是乏尔。无功功率的能量转换过程可逆。 3.视在功率S，视在功率是电路中的总功率，它包含了有功功率和无功功率。 S的单位是伏安。视在功率表征电源或设备的总容量。 例1 R、L、C串联交流电路如图所示。已知R=30?、 L=254mH、C=80?F， 。 求：电路的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。 解: – + L – + u C R i uL uC uR – + – + 视在功率 有功功率 无功功率 功率因数 二.功率因数的提高 在电力系统中，大多数负载是感性负载，一般功率因数比较低。 功率因数低的危害 1. 电源设备的容量不能充分利用 2. 增加输电线路的功率损耗 在P、U一定的情况下， cos? 越低，I 越大，线路 损耗越大。 ，功率因数越低，P越小，设备得不到充分利用 （功率因数的高低完全取决于负载的参数）。 在电源设备容量 一定的情况下 为此，我国电力行政法规中对用户的功率因数有明确的规定（0.85以上）。 用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。 例2： 当把一台功率 P=1.1KW的电动机，接在频率50HZ、电压220V的电路中，电动机需要的电流为10A 试求（1）电动机的功率因数； （2）若在电动机的两端并联一只C=79.5微法的电容器,电路的功率因数为多少？ C 解: L – + R 并联电容后： 600 IC ? I ? U ? IC ? 相量图 总电路功率因数提高了，电动机本身的情况没有变化。 由相量图可知： C L – + R I ? IC ? I1 ? U ? ?1 ? 例3 已知感性负载的功率及功率因数cos ? 1 ，若要求把电路功率因数提高到cos ?，则应并联电容C为多少？ [例4] 有一电感性负载， P=10KW， 功率因数cos?1=0.6， 接在电压U=220V的电源上，电源频率f=50Hz。(1)如果将功率 因数提高到cos?=0.95 ，试求与负载并联的电容器的电容值和 电容并联前后的线路电流。(2)如果 将功 率 因数从0.95再提高 到1，试问并联电容器的电容值还需增加多少？ [解] 所需电容值为 电容并联前线路电流为 电容并联后线路电流为 （2）若 将功 率 因数从0.95再提高到1，所需并联电容值为 （1） 例5、 电路如图所示，电流表的读数为5A、电压表 L R A V W 读数为220V，功率表读数为550W。 求电路中的R 和XL 。 解： ? 阻抗三角形 三、无源单口网络的端口测试 C S + N _ A V W 例6、 电路如图所示，开关打开时，各电表的读数为10A、220V，900W；开关闭合时，各电表的读数为5A、220V，900W；电源频率50HZ 。 求：单口无源等效电路的参数。 解： 单口无源等效电路有 五种类型，电阻、电感、电容、电阻电容、电阻电感。 分析：由开关打开时条件知，此电路为感性或容性。 由开关闭合时条件知，此电路为感性。 开关闭合后电流增加，一定是容性电路吗？ 想一想： 本节讨论正弦稳态电路中，含独立电源单口网络向可变负载传输最大平均功率的问题。将图(a)所示含独立电源单口网络用戴维宁等效电路代替，得到图(b)所示电路。其中， 是含源单口网络的开路电压，Zo=Ro+jXo是含源单口网络的输出阻抗，ZL=RL+jX