电工技术第3章教程.ppt

已知： C ＝1μF 求：I 、i 例 u i C 解： 电流有效值 求电容电路中的电流 瞬时值 i 领先于 u 90° 电流有效值 U I 1. 单一元件电路中的基本关系 小 结 电路参数 R 基本关系 阻抗 U I L 电路参数 L X w = 基本关系 阻抗 L U I C X C w 1 = 阻抗 电路参数 基本关系 C U I 2. 单一元件电路中复数形式的欧姆定律 复数形式的欧姆定律 电阻电路 R I U = ) j ( L X I U = 电感电路 ) j ( C X I U - = 电容电路 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，则复数形式的欧姆定律和直流电路中的形式相似。 I U 、 § 3.7 R-L-C 串联的交流电路 若 则 电流、电压的关系 u R L C i 上式中 　　由于同频率的正弦量相加仍是同频率的正弦量，所以设电源电压为 幅值为Ｕm，与电流 i 的相位差为 。 相量图 则 R L C R U L U C U I U I U R U C U L U C L U U + 先画出参 考相量 电压三角形 阻抗模 Ｒ 阻抗 三角形 相位差（同理由电压三角形或阻抗三角形）为 的大小取决于电路（负载）参数 当 时，则 ，i 比 u 滞后 角 （电感性） 当 时，则 ，i 比 u 超前 角 （电容性） 当 时，则 ，i 和 u 同相 （电阻性） 注意：有效值不能相加 假设R、L、C已定， 电路性质能否确定？ （阻性？感性？容性？） 不能！ 当ω不同时，可能出现： XL XC ，或 XL XC , 或 XL =XC 。 ? R L C R U L U C U I U 总电压与总电流 的关系式 相量模型 R L C R U L U C U I U C L R U U U U + + = 相量方程式： = 0o I I 设 （参考相量） ∠ 则 ( ) ( ) C C L L R X I U X I U R I U j j - = = = ( ) ( ) ( ) [ ] C L C L X X R I X I X I R I U - + = - + + = j j j Z：阻抗 实部为阻 虚部为抗 容抗 感抗 令 ( ) [ ] C L X X R I U - + = j R L C R U L U C U I U 则 Z I U = 　在正弦交流电路中，只要物理量用相量 表示, 元件参数用复数阻抗表示，则电路 方程式的形式与直流电路相似。 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： Z I U = 复数形式的 欧姆定律 R、L、C 串联电路中的功率计算 1. 瞬时功率 2. 平均功率 P （有功功率） 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 2 RI = I U R = cos UI P = j 平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系： 其中： R U U C L U U - 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为： 3. 无功功率 Q： R U U C L U U ? ----- 功率因数 4. 视在功率 S： 电路中总电压与总电流有效值的乘积。 单位：伏安、千伏安 P Q S 注： S＝U I 可用来衡量发电机可能提供的最大 功率（额定电压×额定电流） 视在功率 5. 功率三角形 无功功率 有功功率 ∴有 功率 三角形 S Q P 功率三角形 R 阻抗三角形 R L C R U L U C U I U 电压三角形 R U U C L U U + 正误判断 因为交流物理量除有效值外还有相位。 ？ 在R-L-C串联电路中 R L C R U L U C U I U C L R U U U U + + = I U R U C U L U C L U U + ？ 正误判断 Z I U = 而复数阻抗只是一个运算符号。Z 不能加 “?” 反映的是正弦电压或电流， I U 、 正误判断 在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流电路中 ？ ？ = Z U I Z U I = ？ ？ ？ ? 正误判断 在 R-L-C 串联电路中，假设 = 00 I I ∠ ？ ( ) [ ] C L X X j R I U - + = ? 正误判断 在R-L-C串联电路中，假设 ？ ？ ？ ? 00