[理学]第2章正弦交流电路2.ppt

2. 功率关系 (2) 平均功率(有功功率)P 可得相量式： 2. 功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 有效值 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 实际的电阻、电容 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 (2)相量法 2) 相量图 2.功率关系 (4) 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 例1： 方法1： 方法1： 2.5 阻抗的串联与并联 2.5.1阻抗的串联 2.5 阻抗的串联与并联 2.5.2 阻抗并联 S Q P 将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形 将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形 R 已知: 求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ;(2) 各部分电压的有效值与瞬时值；(3) 作相量图；(4)有功功率P、无功功率Q和视在功率S。 在RLC串联交流电路中， 解： (1) (2) 通过计算可看出： 而是 (3)相量图 (4) 或 (4) (电容性) 方法2：复数运算 解： 解：1. 感抗 XL= ? L=314×127 ×10-3 =40 ? 容抗 XC= ? C 1 = 314×40 ×10-6 1 =80 ? Z =? R2 +(XL– Xc)2 =50 ? Z =? 302 +(40 – 80)2 复阻抗模 例2： R、L、C串联交流电路如图所示。已知R=30?、L= 127mH、C=40?F，电源电压u=220 sin(314 t+45?）V 求：1. 感抗、容抗及复阻抗的模;2 .电流的有效值和瞬时 值表达式；3. 各元件两端电压的瞬时值表达式。 ? 2 C R L uR uL uc i u + – + – + – + – 求：1. 感抗、容抗及复阻抗的模；2. 电流的有效值和瞬时 值表达式；3 .各元件两端电压瞬时值表达式。 解：1. XL=40 ? XC= 80 ? =50 ? Z 2. =220?45? V U ? 电压相量 I ? = U ? Z = 220?45? 30+j(40-80) = 220?45? 50?–53? = 4.4?98? A I=4.4 A i=4.4 sin(314 t+98 ? )A 电流有效值 瞬时值 ? 2 I ? j? L R + – + – + – + – U ? UR ? UC ? UL ? uR= 132?2sin(314 t+98 ? )V 3. =R I ? =132 ?98? V UR ? = I ? j XL =176 ?–172? V UL ? uL= 176 sin(314 t –172? )V ? 2 Uc ? = -- j Xc I ? =352 ?8? V uC= 352 sin(314 t +8? )V ? 2 ? C 1 – j 解：1. XC= 8 ? I=4 A 例3：电路如图所示,已知 R=3 ? 、电源电压u=17 sin314 tV j XL = j 4 ?。求：1 .容抗为何值（容抗不等于零）开关S 闭合前后，电流的有效值不变，其值等于多少？ 2 .容抗为何值，开关S闭合前电流I最大，这时的电流是 多少？ I ? R –jXC jXL S =? R2 +XL2 + – U ? UR ? UC ? UL ? + – + – + – 2. XC=4? Z =5 ? =? R2 +(XL–XC)2 Z I=2.4A 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 而复数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 串联电路中，假设 ？ ？ ? ？ ? 正误判断 ？ ？ ？ ？ 在RLC串联电路中， ? ? ？ ？ ？ ？ ? ? ？ ？ ？ ？ ？ ? ？ 设 分压公式： 对于阻抗模一般 注意： + - + + - - + - 通式: 解： 同理： + + - - + - 例1: 有两个阻抗 , 它们 串联接在 的电源; 求: 并作相量图。 或利用分压公式： 注意： 相量图 + + - - + - * 1. 电压与电流的关系 设 (2)大小关系： (3)相位关系 ： u、i 相位相同 根据欧姆定律: (1) 频率相同 相位差 ： 相量图 2.3 单一参数的交流电路 R u + _ 相量式： 2.3.1 电阻元件的交流电路 (1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 结论: