第三章 正弦电流电路分析.ppt

简单正弦电流电路的计算 §3－8 正弦电流电路的计算 Z1 Z2 i Z1 Z2 Z1 Z2 i Z1 Z2 Y1、Y2 --- 导纳 Y1 Y2 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 一般正弦交流电路的解题步骤 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： 已知 R1=100? , R2=200? , L=0.1H , C = 5?F, Z = 50 + jX ? 求:欲使Z中流过的电流的有效值最大， X=? Imax=? Z R1 R2 -jXC jXL 例3-15 Z R1 R2 -jXC jXL 解：用戴维南定理求解。 从 A、B两点把待求支路断开，分别求A、B两点的开路电压 和AB端的入端阻抗ZAB。 设参考节点如图所示。 A B 2. Z 和电路性质的关系 　一定时电 路性质由参 数决定 ? 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 阻抗角 R L C 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 。 ? 3. 阻抗（Z）三角形 阻抗 三角形 4. 阻抗三角形和电压三角形的关系 电压三 角形 阻抗三 角形 相 似 正误判断 因为交流物理量除有效值外还有相位。 ？ R L C 在R-L-C串联电路中 ？ 正误判断 而复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， 正误判断 在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流电路中 ？ ？ ？ ？ ？ ? ? 正误判断 在 R-L-C 串联电路中，假设 ？ ？ ? ？ ? 正误判断 在R-L-C串联电路中，假设 ？ ？ ？ ？ ? ? §3－6 RLC的并联电路和复导纳 RLC的并联电路和复导纳 i R L C R C L 相量方程式:(根据KCL) Y：复导纳 实部G称为电导 虚部B称为电纳 令 则 R-L-C并联电路中的 欧姆定律的相量形式 欧姆定律的 相量形式 R C L Y是一个复数，但并不是正弦交流量，上面不能加点。 导纳（Y）三角形 导纳 三角形 　一定时电 路性质由参 数决定 ? 当 　时， 表示 u 领先 i －－电路呈电感性 当 时， 表示 u 、i同相 －－电路呈电导性 当 时， 表示 u 落后 i －－电路呈电容性 复阻抗和复导纳的等效互换 a b ＋ - P a b ＋ - R R jX a b ＋ - R G -jB 复阻抗概念： 复导纳概念： 设: 则: 电导 G 电纳 B 导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子( s )。 导纳 图中, I1=10A, I2 =10 A , U= 200V, R=5? , XL=R2 ; 试求 I, XC , XL , R2 R2 R - jXC jXL A B 例3-13 I=10A , XC=15? , R2=7.5? , XL=7.5? R2 R - jXC jXL A B 瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率 1. 瞬时功率 §3－7 正弦电流电路的功率 ＋ - N u i 设 2. 平均功率 P （有功功率） 平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系： 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 ----- 功率因数 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 R、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： 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 （有助记忆） 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