[物理]电工第4章 正弦交流电路new.ppt

4.4 复阻抗和复导纳 正弦电路中的用电设备通常是由线性RLC元件任意连接而成，或设备本身就呈现复合特性。 1.复阻抗和复导纳 线性无源二端网络N 等效复阻抗 电阻 电抗 等效复导纳 电导 电纳 串联等效模型 并联等效模型 阻抗角 阻抗模 导纳角 导纳模 例4-6 对图所示的无源RLC网络，当所加的电压U=100V时，测得电流I=10A，若电压和电流的相位差为f =36.87，试求出此时该网络的串联和并联等效电路的参数。 例1：如图RLC串联电路，R=30Ω，L=255mH，C= 80μF，若电流 求：等效复阻抗及总电压u。 ? 分析电路中各元件 及交流电源的功率 0 Re Im R X j |Z| j i uC uL pC pL wt 0 pR 复阻抗与复导纳的串联与并联 4.6 正弦电路的功率 p P 进一步分析功率 pR p P pX 目录 0 Re Im R X j |Z| j P Q 表观功率，视在功率 单位：VA（伏安） j S cosj ——功率因数，j ——功率因数角，也是阻抗角 如果将功率记为 则 S 是个复数，称复功率 关于容性电路与感性电路 当j 0时，X 0，总电压超前于电流，电路呈感性。称为感性电路。 当 j 0时，X 0，总电压落后于电流.电路呈容性。称为 容性电路 当 j =0 时，X = 0， 总电压和电流同相(谐振).电路呈纯阻性。 目录 4.5 正弦电路分析 例1 已知 求各支路电流，求电路功率 jXL -jXC 画相量图 补充例题： 1、在 RLC 串联电路中，电源电压 ，电 流 i = 1.5 sin100 t A， 电 容 C = 400 ? F。试求电路的电阻R和电 感L。 2、在R，C串联电路中，(1)已知电源电压 ，电流有效值 I = 4.2 A，有功功率P =325 W。求 R，C ； (2)若 ，求电路中的电流 i，无功功率QC，视 在功率S及 功率因数 。 cosj = 0.64 3、在图示正弦交流电路中，C =100 ?F， ,N为线性无源网络。 u、i同相，电路总等效复阻抗为纯阻性。N为感性。 试求电路的有功功率P和网络的等效参数。 4: 如下图,已知 目录 法一：基本复数解法 求解 4: 如下图,已知 目录 法二： 相量图解法 4-11 求电路的等效复阻抗。若 ，求其串联等效电路和并联等效电路的参数。 4-20 图示电路中的 ，试求电压源的电流 u及电流源的电压 i a 4-21 已知图示电路中 求：(1)Z=33.6W时，流经其中的电流；(2)Z为何值时流经其中的电流最大？ a b Z= -j33.6W时，流经其中的电流最大 4-23 图中电路，若Z=20-j10求电流 4.5.2功率因数的提高 1、提高功率因数的意义： (1)提高发、配电设备的利用率； (2)减少输电线路的电压降和功率损失。 2、提高功率因数的方法： 在感性负载上并联适当的电容。 3. 分析特点：电路中有功功率不变 目录 例:有一感性负载, ,若 应并入多大的电容,并联电容前后的电流? 目录 最大功率传输 设：Z0=R0+jX0 ， Z=R+jX (1) 若R、X 均可变 共轭复数 共轭复数时，负载可以获得最大功率。称共轭匹配 (2) 若阻抗模|Z|可变，阻抗角不可变，模匹配 |Z|=|Z0|时，负载获得最大功率。 2.两角和与差的三角函数 sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(α)sin(b) cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b) sin(a-b)=sin(a)cos(b)-cos(a)sin(b) cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b) tan(a+b)=tan(a)+tan(b)1-tan(a)tan(b) tan(a-b)=tan(a)-tan(b)1+tan(a)tan(b) 作业：P127-P132，4-4，5，7，8，10，14，15，16，17，18，22，24，26，27，28 4.1 正弦量的基本概念 4.2 正弦量的相量表示法 4.3 基尔霍夫定律和电路元件的相量形式 4.4 复阻抗