第06章 正弦电流电路(全).ppt

[补充6.1]  已知图示电路 、 、 、 。试写出电压和各电流的有效值、初相位，并求电压越前于电流的相位差。 [补充6.3]← [补充6.1]  已知图示电路 、 、 、 。试求出电压越前于电流的相位差；并判断其对应的元件。 本章小结 等效电路如图6.25（b）所示 表示二次侧回路阻抗对等效阻抗的影响，称为二次侧对一次侧的引入阻抗，其实部和虚部分别称为引入电阻和引入电抗。 (应用一次侧等效电路) 下图所示为耦合系数测试电路。设开关S分别处于断开和接通位置时，用LCR表(一种测量二端电感、电容、电阻参数的仪器)测得ab端等效电感为LOC=0.8H，LSC=0.1H。试根据上述结果计算互感的耦合系数。 开关断开时，一次侧电感就是此时的等效电感，即 当开关接通时，输入端口等效阻抗 将 及式(1)代入式(2)得 (2) 当互感线圈的一次侧接电源，则从二次侧看进去时相当于含独立源一端口网络，可用戴维南电路或诺顿电路来等效。 当二次侧开路时，端口方程简化为 计算戴维南等效阻抗 ，根据式(6.63)，于是 等效戴维南电路如图（b）所示。 求图 (a)电路的戴维南等效电路。 1. 瞬时功率 设图6. 26所示 图6.26 一端口网络 + - u i 一端口网络的端口电压、电流分别为 则一端口网络输入的瞬时功率为 基本要求：了解正弦电路瞬时功率的特点；透彻理解平均功率、无功功率、视在功率和功率因数的定义及其计算；熟练掌握RLC 元件功率的特点。 ① ② 反映一端口网络吸收电能 时间的正弦函数，反映一端口网络与外部电路交换能量。它在一个周期内的平均值等于零。 一端口网络吸收功率的平均值称为平均功率，通常所说交流电路的功率是指平均功率，定义为 在一般情况下 功率因数 功率因数角 （6.67） 2． R、L、C 各元件的功率（三种特殊情形） ① 正值电阻总是吸收功率，u 与i真实方向相同。 ② 电阻的平均功率为 纯电阻 电阻上u、i 和p的波形如图6.27所示 (初相为零)。 图6.27 电阻上u、i 和p的波形 (1)设一端口网络是一个电阻R，此时u与 i 同相，即 则瞬时功率 (2)设一端口网络是一个电感L，此时电压 u 比电流 i 越前90°,即 图6.28 电感上u 、i 和PL的波形 电感上u、i和 pL的波形如图6.28所示。 瞬时功率 说明： ① 电感吸收瞬时功率是时间的正弦函数，其角频率为 。 ② 因为电感存储磁场能量 ， 所以| i |增大时，电感吸收功率， ； | i |减小时，电感发出功率， ； | i |不变时，电感不消耗功率， ； ③ pL在一个周期内的平均值等于零，即它输入的平均功率为零，表明在一个周期内电感吸收与释放的能量相等，是无损元件。 说明： 所以| u |增大时， 电容吸收功率； ② 因为电容存储电场能量 。 | u |减小时， 电容发出功率； | u |不变时， 电容不消耗功率。 结论：在正弦电流电路中，同相位的电压与电流产生平均功率，且等于其有效值之积；而相位正交的电压与电流不产生平均功率。 ① 电容吸收瞬时功率是时间的正弦函数，其角频率为 (3)设一端口网络是一个电容，此时端口电压u比电流i 滞后 ， 3. 无功功率和视在功率 电感和电容的无功功率分别为 当阻抗为感性时，电压 u 越前于电流 i ， 代表感性无功功率 当阻抗为容性时，电压 u 滞后于电流 i， 代表容性无功功率 由式(6.67)可知，一端口吸收的平均功率为 定义无功功率 为表示电流的无功分量—— 电流有