复习课_上篇.ppt

* * 设正弦量: 相量的概念 电压的有效值相量 相量表示: 相量的模=正弦量的有效值 相量辐角=正弦量的初相角 为了与一般的复数相区别，把表示正弦量的复数 称为相量，并在大写字母上加“.” 基本关系式： ① 频率相同 ② U =I? L ③ 电压超前电流90? 相位差 1) 电压与电流的关系 5 电感元件的交流电路 设： + - eL + - L u ωt u i i O 或 则: 感抗(Ω) ? 电感L具有通直流阻交流的作用 直流： f = 0, XL =0，电感L视为短路 定义： 有效值: 交流：f XL 感抗XL是频率的函数 可得相量式： 电感电路复数形式的欧姆定律 相量图 超前 根据： 则： O 2) 功率关系 (1) 瞬时功率 (2) 平均功率 L是非耗能元件 用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征，即 单位：var (3) 无功功率 Q 瞬时功率 ： 电流与电压的变化率成正比。 基本关系式： 1)电流与电压的关系 ① 频率相同 ② I =U?C ③电流超前电压90? 相位差 则： 6 电容元件的交流电路 u i C + _ 设： i u i u 或 则: 容抗（Ω） 定义： 有效值 所以电容C具有隔直流通交流的作用 XC 直流： XC ，电容C视为开路 交流：f 容抗XC是频率的函数 可得相量式 则： 电容电路中复数形式的欧姆定律 相量图 超前 O 由 2) 功率关系 (1) 瞬时功率p u i C + _ (2) 平均功率 Ｐ 由 C是非耗能元件 瞬时功率 ： u i + - u i + - u i + - u i + - + p 0 充电 p 0 放电 + p 0 充电 p 0 放电 p o 所以电容C是储能元件。 结论： 纯电容不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。 u i o u,i 同理，无功功率等于瞬时功率达到的最大值。 (3) 无功功率 Q 单位：var 为了同电感电路的无功功率相比较，这里也设 则： 单一参数电路中的基本关系 参数 L C R 基本关系 阻抗 相量式 相量图 7 RLC串联的交流电路 设 （参考相量） 则 总电压与总电流 的相量关系式 R jXL -jXC + _ + _ + _ + _ 令 则 Z 的模表示 u、i 的大小关系，辐角（阻抗角）为 u、i 的相位差。 Z 是一个复数，不是相量，上面不能加点。 阻抗 复数形式的 欧姆定律 注意 根据 电路参数与电路性质的关系： 阻抗模： 阻抗角： 当 XL XC 时， ? 0 ，u 超前 i 呈感性 当 XL XC 时 ，? 0 ， u 滞后 i 呈容性 当 XL = XC 时 ，? = 0 ， u. i 同相 呈电阻性 ? 由电路参数决定。 8、阻抗串联与并联 8.1　阻抗的串联 – + + + – – Z2 Z1 (a) – + Z (b) 根据 KVL 可写出图(a)电压的相量表示式 图(b)相量表示式 　　若图(b)是图(a)的等效电路，两电路电压、电流的关系式应完全相同，由此可得 一般 若 Z1 = R1+ jX1 Z2 = R2 + jX2 则　Z = R1 + jX1 + R2+ jX2= (R1 + R2 ) + j(X1 + X2) 解： 同理： + + - - + - 求: 和 并作相量图。 例1: 有两个阻抗 它们串联接在 的电源; 或利用分压公式： 注意： 相量图 + + - - + - – + Z – + Z1 Z2 (a) (b) 根据 KCL 可写出图(a)电流的相量表示式 图(b)相量表示式 　　若图(b)是图(a)的等效电路，两电路电压、电流的关系式应完全相同，由此可得 或 因为一般 即 所以 8.2　阻抗的并联 例2: 解: 同理： + - 有两个阻抗 它们并联接在 的电源上; 求: 和 并作相量图。 相量图 注意： 或 例： 已知电源电压和电路参数，电路结构为串并联。求电流的瞬时值表达式。 一般用相量式计算: 分析题目： 已知: 求: + - 解：用相量式计算 + - 同理： + - (1) 平均功率P （有功功率） 单位: W 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 cos? 称为功率因数，用来衡量对电源的利用程度。 9、功率关系 (2) 无功功率Q 单位：var 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 根据电压三角形可得： 电感和电容与电源之间的能量互换 (3) 视在功率 S 电路中总电压与总电流有效值的乘积。 单位：V·A 注： SN＝UN IN 称为发电机、变压器等供电设备的容量，可用来衡