电工学-第3章交流电路教程.ppt

* 高等教育出版社 IS ＋ － uS R2 L C R1 R3 i3 IS R2 R1 R3 Io ＋ － uS R2 L C R1 R3 i (b) 直流通路 (c) 交流通路 (a) 完整电路 [例3.9.2] 已知直流理想电流源的IS = 10 A ，交流理想电压源的 uS = 10√2 sin1 000 t V ， L = 10 mH ， C = 200 ?F ， R1 = R2= R3= 5 Ω。求 R3 的电流 i3 及消耗的有功功率。 [解] * 高等教育出版社 ?1? 直流电源单独作用时，L 相当于短路，C 相当于开路 ?2? 交流电源单独作用时，直流理想电流源应开路，则 XL = ?L = 1 000×10×10-3 = 10 ? Z = R2 + R3 + jXL · ( ? jXC ) jXL+ (? jXC ) ? 45 = 14.14 ? 1 ?C XC = = 1 1 000×200×10-6 = 5 ? ? I0 = 0.5 IS = 0.5×10 A = 5 A 故 通过R3 的交流分量 ? 45 I = Z US = 14.14 0 10 0.707 45 A A = P3 = ( I02 + I2 ) R3 = ( 52 + 0.7072 ) ×5 W = 127.5 W i3 = I0 + i =[5 + 1 sin ( 1 000t + 45 )] A 最后求得 i = 1 sin ( 1 000 t + 45 ) A * 高等教育出版社 3.10 应用实例 一、荧光灯电路 传统的荧光灯电路 ～220V 镇流器 启辉器 灯管 荧光灯电路的功率因数很低，为提高功率因数，通常在电路两端并联电容器。 * 高等教育出版社 采用电子镇流器的日光灯电路 灯管 电子 镇流器 ～220V 采用电子镇流器可以取消启辉器，将启辉和镇流作用 都由电子镇流器完成。 * 高等教育出版社 将电子镇流器和灯管组装在一起，使用更为方便。 * 高等教育出版社 二、电阻电容分流器 i C R 当电容的容抗XC ? R时， i 中的直流分量只通过电阻R，交流分量只通过电容C,而且在RC并联电路两端只产生直流电压降。 这种电路在后面介绍的晶体管电路中经常用到，此时的电容器称为旁路电容器。 第 3 章 结 束 下一章 上一章 返回主页 * 小常识中的相当于思考题，放在思考题里 平时所说的交流电压和电流的大小以及一般交流测量仪器所指示的电压或电流的值是指 有效值 * 高等教育出版社 ?2? 开关闭合前， XL = XC 时， | Z | 最小，电流最大， 故 XC = XL = 4 ? | Z | = R = 3 ? U I | Z | = = 4 A * 高等教育出版社 二、阻抗串联电路 Z = Z1＋Z2 KVL : U = U1＋U2 = Z I U = Z1 I＋Z2 I = ( Z1＋Z2 ) I I Ｕ1 Ｕ2 Ｕ Z1 Z2 － ＋ + ? + ? = ∑Ri＋j ∑Xi Z = ∑Z i = ( R1＋R2 )＋j ( X1＋X2 ) * 高等教育出版社 [例3.4.2] 有一个 R、C 串联的负载，R = 6 ? ， C = 159 ?F。由工频的交流电源通过一段导线向它供电，测得电流为 1.76 A。已知输电线的电阻 RW = 0.5 ? ，电感LW = 2 mH。试求输电线上的电压降、负载的 电压、电源的电压，并画出相量图。 [解] XLW = 2? f LW = 0.628 ? 0 I = 1.76 A ZW = RW + j XLW = ?0.5 + j0.628? ? = 0.8 51.5 ? UW = ZW I = 1.4 51.5 V 1 2πf C XC = = 20 ? ? 73.3 V UL = ZL I = 36.75 ZL = R ? j XC = ?6 ? j20 ? ? = 20.88 ? 73.3 ? * 高等教育出版社 U = ZI = 36 ? 71.45 V Z = ZW + ZL = ?0.5 + j0.628 + 6 ? j20? ? ? 71.45 = 20.43 ? UL UW I U 71.45° * 高等教育出版社 3.5 并联交流电路 Z = Z1∥Z2 其中：Z1 = R1 + j XL Z2 = R2 ? j XC KCL: R1 R2 + ? L C U I I1 I2 Z1 Z2 I = U U Z1 Z2 + )