05电工(第2章RLC串联电路交流电路的分析功率因数)T39.pptVIP

第2章 正弦交流电路 二 阻抗网络的等效阻抗 2.5.1 正弦交流电路的功率 * 海南风光 第2章 正弦交流电路 2.4 正弦交流电路的分析计算 2.5 正弦交流电路的功率 清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉编 2.1 正弦电压与电流 2.1.1正弦量的参考方向和电源模型 2.1.1 周期、频率和角频率 2.1.2 相位、初相位和相位差 2.1.3 最大值和有效值 2.2正弦量的相量表示法和复数表示法 2.3 正弦交流电路中的元件 2.3.1 电阻元件 2.3.2 电感元件 2.3.3 电容元件 2.4正弦交流电路的分析与计算 2.4.1 RLC串联电路 2.4.2 阻抗网络与等效阻抗 2.4.3 复杂正弦交流电路的计算 2.5 正弦交流电路的功率 2.5.1 正弦交流电路的功率 2.5.2 功率因数的提高 2.4.3 最大功率传输原理 2.6 电路中的谐振 2.6.1 串联谐振 2.6.2 并联谐振 2.7 电路的频率特性 2.7.1 传递函数与电路的频率特性 2.7.2 滤波器与波特图 （自学） 1. R-L串联电路 2.4.1 R-L-C串联交流电路 (1) 瞬时值关系 uL i uR u R L ＋ - ＋ - ＋ - 设: 则: 其中: (1) R-L串联电路瞬时值关系 u领先i ?角 ?Z?称为复数阻抗的模 (2) R-L串联电路有效值关系 (3)R-L串联电路相量式表示 Z复数阻抗 ?Z?称为复数阻抗的模 ? 设: 阻抗角,电压领先电流的相位角 即 R L ＋ - ＋ - ＋ - (4)R-L串联电路的功率 两边都乘以I S=UI 视在功率，单位：VA P=URI 有功功率，单位：W Q=ULI 无功功率，单位：var 向量图 ? ? U UL UR ? |Z| XL R ? S Q P 电压三角形 阻抗三角形 功率三角形 cos?称为功率因数 电压三角形、阻抗三角形 功率三角形 3. R-L-C串联交流电路 一、电流、电压的瞬时关系 u R L C i ＋ - ＋ - ＋ - ＋ - 相量方程式： 则 相量模型 设 （参考相量） R L C ＋ - ＋ - ＋ - ＋ - 0 =0 0 ,u领先i ,u与i同相 ,u落后i 阻抗角,电压领先电流的相位角 即 当 　时， 表示 u 领先 i －－电路呈感性 当 时， 表示 u 、i同相 －－电路呈电阻性 当 时， 表示 u 落后 i －－电路呈容性 R-L-C串联交流电路——相量图 先画出参 考相量 相量表达式： ? R L C ＋ - ＋ - ＋ - ＋ - Z：复数阻抗 实部为阻 虚部为抗 容抗 感抗 R-L-C串联交流电路中的 复数形式欧姆定律 R L C ＋ - ＋ - ＋ - ＋ - 是一个复数，但并不是正弦交流 量，上面不能加点。Z在方程式中只是一个运算工具。 Z 说明： ? 阻抗三角形 阻抗三角形和电压三角形的关系 有效值: 电压三角形和功率三角形的关系 cos? 称为功率因数 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 L、C 不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。 一、 简单串并联电路 2.4.2 阻抗网络 Z1 Z2 - ＋ - ＋ i Z1 Z2 - ＋ - ＋ 复数符号法 Z1 Z2 i Z1 Z2 ＋ - - ＋ 等效阻抗 无源二端阻抗网络 + ? Z + ? ? 加压求流法 1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变） 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图 2.4.3 交流电路的一般分析方法 3、用复数符号法或相量图求解 4、将结果变换成要求的形式 在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。具体步骤如下： 例1 下图中已知：I1=10A、UAB =100V， 求： A 、V的读数 解题方法有两种： 1.利用复数进行相量运算 2.利用相量图求结果 A A B C2 5? V C1 解法1: 利用复数进行相量运算 已知： I1=10A、 UAB =100V， 则： A读数为 10安 ? 求：A、V的读数 即： 设： 为参考相量， A A B C2 5? V C1 UO读数为141伏 ? 求：A、V的读数 已知： I1=10A、 UAB =100V， A A B C2 5? V C1 ＋