电工电子技术与技能(程周)第四章.ppt

比较 u 与 i 式 (1)u 与 i 的频率相同; (3)i 与 u 最大值与有效值关系为 (2)电流超前电压 ， 或电压滞后电流 ； Im = ? CUm U = XCI 其中 　XC称为电容的电抗，简称容抗，单位欧 (?)。 4.2.3　纯电容电路 * 纯电容电路电压和电流的波形图与矢量图 4.2.3　纯电容电路 * （1）瞬时功率 （2）有功功率 电容有功功率与电感一样都为零。即 （3）无功功率 Q Q = U I = XC I2 单位：乏(var) u i u O p0，电容储存电能 p0，电容释放电能 4.2.3　纯电容电路 2.功率 * 　　[例]　有一个 50 F 的电容器，接到　　　　　　　　　的工频交流电源上，求电容的电流有效值和无功功率。若将交 流电压改为 500 Hz ，求通过电容器的电流为多少？　 　　[解]　（1）工频交流电压的有效值为 220V，频率为 50Hz，电容容抗为　 4.2.3　纯电容电路 * 电容电流为　　　　　　　 电容容抗为　　　　　　　 　(2)当 f = 500 Hz 时　　　　　　　 [解]　　　　　　 4.2.3 纯电容电路 * 设电路中的电流 电阻与电感两端的电压为 电源电压 uL + - uR + - u + - 4.3　电感、电阻串联电路 4.3.1 电流与电压的关系 * uR + - u + - uL + - 　　(1)作矢量图求电压 u 的有效值和初相角 ? UR I UL U ? 根据矢量图可得 解之总电压 电压有效值之间为三角形关系 4.3.1 电流与电压的关系 * (2)根据公式 解出电压与 电流有效值之间关系 称为电阻和电感串联电路的阻抗，单位欧(?)。 　　?Z?、R、XL 关系构成与电压相似的三角形关系，称阻抗三角形。通过阻抗三角形可求 ?。 注意：阻抗三角形不是矢量关系 4.3.1 电流与电压的关系 * 1．有功功率 有功功率即电阻消耗的功率 P = URI = UI cos? 2．无功功率 式中：UR = Ucos? 总为电压的有功分量； ? = cos? 称功率因数； ? 称功率因数角。即电路中总电压与总电流的相位差。 电感与电源进行能量交换形成无功功率。 Q = ULI = UI sin ? Usin? 称为总电压的无功分量。 I UL U UR ? 4.3.2　功率 * 3．视在功率 电路中电流和电压的乘积定义为视在功率，即 S = UI 单位是伏安(V·A) S、P、Q 的关系为三角形关系，与电压、阻抗三角 形相似 I UL P Q S ? R XL Z ? U UR ? 4.3.2　功率 * 　　[例]　电阻和电感串联电路中，已知 XL = 6.24 k?，电流滞后电压 82?，试求电阻。 [解] 　　[例]　在实际线圈上加 12 V 直流电压，测得直流电流 I = 2 A；加交流工频 220 V 电压，测得有效值电压 I = 22 A,求线圈的电阻 R 和电感 L。 [解] 直流电源作用 交流电源作用 4.3.2 功率 * 　　[例]　某电动机接在 220 V 工频交流电源上可获得 14 A 电流，2.5 kW 的有功功率，试求电动机的视在功率 S、无功功率 Q 和功率因数角? 。 [解]　根据视在功率的定义 S = UI = 220 ? 14 V·A = 3 080 V · A = 3.08 kV · A 因为 P = UIcos? = S cos? 所以 Q =UIsin? = Ssin? = 3.08 ? sin35.7°kvar = 1.8 kvar 4.3.2　功率 * – + L – + u C R i uL uC uR – + – + 设电路中电流的初相角为零，即 R、L、C 两端的电压分别为 *4.4　电阻、电感和电容串联电路及谐振 4.4.1 电流与电压的关系 * – + L – + u C R i uL uC uR – + – + 总电压为 　　(1)电源电压矢量为电阻、电感和电容电压矢量之和 I UR U ? UL UC UC 电压矢量符合三角形关系 4.4.1 电流与电压的关系 * – + L – + u C R i uL uC uR – + – + (2)电路的阻抗 称为电路的阻抗，单位为 欧(?)， ?Z?、R 、 XL 、 XC 仍构成与电压相似的三角形。 阻抗角 X 称为电抗。 4.4.1 电流与电压的关系 * 1．有功功率 　　R、L、C 串联电路中只有电阻是耗能元件，电阻功率即为电路中的有功功率 P = URI = RI2 = UIcos? UR