[物理]9第九章 正弦稳态电路的分析.ppt

作 业 9-1（b、d） 9-3（1、3） 9-8 9-17（a、c） 作 业 9-18 9-27 电感、电容的无功补偿作用 ? t i o uL L发出功率时，C刚好吸收功率，与外电路交换功率为 pL+pC。L、C的无功具有互相补偿的作用。 ? t i o uC pL pC 下 页 上 页 L C R u uL uC i + - + - + - 返 回 电压、电流的有功分量和无功分量： 以感性负载为例 ? ? 下 页 上 页 R X + _ + _ + _ G B + _ 返 回 j S P Q j Z R X 相似三角形 j I IG IB j U UR UX 下 页 上 页 返 回 反映电源和负载之间交换能量的速率。 无功的物理意义: 下 页 上 页 返 回 例1 三表法测线圈参数。 已知：f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。 解法 1 下 页 上 页 R L + _ Z W A V * * 返 回 解法 2 又 下 页 上 页 解法 3 返 回 已知：电动机 PD=1000W， U=220，f =50Hz，C =30?F cos?D=0.8，求：负载电路的功率因数。 例2 解 下 页 上 页 + _ D C 返 回 7. 功率因数的提高 设备容量 S (额定)向负载送多少有功要由负载的阻抗角决定。 P=UIcos?=Scosj cosj =1, P=S=75kW cosj =0.7, P=0.7S=52.5kW 一般用户： 异步电机 空载 cosj =0.2~0.3 满载 cosj =0.7~0.85 日光灯 cosj =0.45~0.6 设备不能充分利用，电流到了额定值，但功率容量还有； 功率因数低带来的问题： 下 页 上 页 S 75kVA 负载 返 回 当输出相同的有功功率时，线路上电流大，I=P/(Ucos?)，线路压降损耗大。 j1 j2 解决办法： （1）高压传输 （2）改进自身设备 （3）并联电容，提高功率因数 。 下 页 上 页 i + - u Z 返 回 分析 j1 j2 并联电容后，原负载的电压和电流不变，吸收的有功功率和无功功率不变，即：负载的工作状态不变。但电路的功率因数提高了。 特点： 下 页 上 页 L R C + _ 返 回 并联电容的确定： 补偿容量 不同 全——不要求(电容设备投资增加,经济效 果不明显) 欠 过——功率因数又由高变低(性质不同) 下 页 上 页 j1 j2 返 回 并联电容也可以用功率三角形确定： j1 j2 P QC QL Q 从功率角度看 : 并联电容后，电源向负载输送的有功UIL cos?1=UI cos?2不变，但是电源向负载输送的无功UIsin?2UILsin?1减少了，减少的这部分无功由电容“产生”来补偿，使感性负载吸收的无功不变，而功率因数得到改善。 下 页 上 页 返 回 已知：f=50Hz, U=220V, P=10kW, cos?1=0.6，要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C，并联前后电路的总电流各为多大？ 例3 解 未并电容时： 并联电容后： 下 页 上 页 L R C + _ 返 回 例2 图示电路对外呈现感性还是容性？ 解1 等效阻抗为： 下 页 上 页 3? 3? －j6? j4? 5? 电路对外呈现容性 返 回 解2 用相量图求解，取电感电流为参考相量： 下 页 上 页 ＋ ＋ － － － 3? 3? －j6? j4? 5? 电压滞后于电流，电路对外呈现容性。 返 回 例3 图为RC选频网络，求u1和u0同相位的条件及 解 设：Z1=R+jXC, Z2=R//jXC 下 页 上 页 jXC － R － ＋ ＋ R uo u1 jXC 返 回 复习： 正弦稳态情况下 无源 线性 网络 + - 1. 阻抗和导纳 |Z| R X jz |Y| G B ? y 2. 阻抗（导纳）的串联和并联 复习： 阻抗的串联 分压公式 导纳的并联 分流公式 两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为： 9.3 正弦稳态电路的分析 电阻电路与正弦电流电路的分析比较： 下 页 上 页 返 回 用相量法分析电路的正弦稳态响应的步骤： 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图 3、利用复数进行相量运算或利用相量图求结果 4、将结果变换成要求的形式 1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变） 例1 画出电路的相量模型 求:各支路电流。 已知： 解