电路分析基础-7.ppt

电路如图，求（1）RL=5?时其消耗的功率； （2）RL=?能获得最大功率，并求最大功率； （3）在RL两端并联一电容，问RL和C为多大时能与内阻抗最佳匹配，并求最大功率。 + _ 10∠0o V 50?H RL 5W ?=105rad/s 下 页 上 页 例 解 C 下 页 上 页 + _ 10∠0o V j5W RL 5W ?=105rad/s 电路如图，求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率。 上 页 例 解 ZL 30W + - 第七章 正弦稳态功率的计算 2. 无功功率； 3. 视在功率； 重点 1. 有功功率； 4. 复功率 下 页 7.1 正弦稳态电路的瞬时功率（instantaneous power） 无源一端口网络吸收的功率( u, i 关联) 无 源 + u i _ 第一种分解方法 第二种分解方法 下 页 上 页 第一种分解方法： ? p 有时为正, 有时为负； p0, 电路吸收功率； p0，电路发出功率。 ? t i o u p UIcos? 恒定分量 UIcos (2? t －?)为正弦分量 下 页 上 页 ? t o 第二种分解方法： UIcos? (1-cos2? t)为不可逆分量 UIsin? sin2? t为可逆分量 下 页 上 页 ? t o 功率因数角。对无源网络，为其等效阻抗的阻抗角。 功率因数。 P 的单位：W（瓦） 下 页 上 页 7.2.1平均功率P (average power) 纯电阻 纯电抗 7.2 有功功率（平均功率）和无功功率 一般地 , 有 0??cos???1 X0, j 0 , 感性， X0, j 0 , 容性 cosj =0.5 （感性）， 则j =60o （电压领先电流60o）。 平均功率实际上是网络内电阻消耗的功率，亦称为有功功率。表示电路实际消耗的功率，它不仅与电压电流有效值有关，而且与 cos? 有关，这是交流和直流的主要区别, 主要由于电压、电流存在相位差。 下 页 上 页 7.2.3 视在功率S 反映电气设备的容量。 7.2.2 无功功率 Q (reactive power) 单位：var (乏)。 Q 0 ，表示网络吸收无功功率； Q 0 ，表示网络发出无功功率。 Q 的大小反映网络与外电路交换功率的大小。是由储能元件L、C的性质决定的。 下 页 上 页 有功，无功，视在功率的关系： j S P Q 功率三角形 下 页 上 页 有功功率: 单位：W 无功功率: 单位：var 视在功率: 单位：VA 7.2.4-6 R、L、C元件的有功功率和无功功率 u i R + - i u L + - i u C + - 下 页 上 页 任意阻抗的功率计算 u i Z + - 下 页 上 页 电压、电流的有功分量和无功分量 (以感性负载为例) R X + _ + _ + _ ? G B + _ ? 下 页 上 页 三表法测线圈参数。 已知 f =50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。 R L + _ Z V A W * * 方法一 下 页 上 页 例 解 方法二 f =50Hz，U=50V， I=1A，P=30W。 R L + _ Z V A W * * 下 页 上 页 方法三 f =50Hz，U=50V， I=1A，P=30W。 R L + _ Z V A W * * 下 页 上 页 7.2.7 功率因数 下 页 上 页 功率因数角。对无源网络，为其等效阻抗的阻抗角。 功率因数。 纯电阻 纯电抗 已知：电动机 PD=1000W， cos? D=0.8（感性），U=220， f =50Hz，C =30?F。 求电路总的功率因数。 + _ D C 例 解 下 页 上 页 功率因数提高 设备容量 S (额定)向负载送多少有功功率要由负载的阻抗角决定。 S 75kVA 负载 异步电机 空载 cosj =0.2~0.3 满载 cosj =0.7~0.85 日光灯 cosj =0.45~0.6 (1) 设备不能充分利用 功率因数低带来的问题 下 页 上 页 (2) 线路压降损耗大 解决办法： （1）高压传输 （2）改进设备 （3）并联电容，提高功率因数 。 当输出相同的有功功率时，线路上电流大。 下 页 上 页 分析 j1 j2 L R + _ 并联电容后，原负载的电压和电流不变，吸收的有功功率和无功