电路基础3第4章 正交流电路.ppt

?有效值： ?平均值：正弦量的平均值是绝对平均值而不是数学平均值，由数学推导可以得到 关于单位： ★国际单位制（SI）中，周期的单位为秒（s）；频率的单位为1／秒，又称为赫兹（Hz）； 角频率的单位为弧度/秒(rad/s)。 相位差举例： 例4-1 照明电源的额定电压为220V,动力电源的额定电压为380V,问它们的最大值各为多少? 例4-2 一正弦交流电，最大值为311V，t=0时的瞬时值为269V，频率为50Hz，写出其解析式。 一、复数及其运算 2.复数的运算 ? 相量图 将同频率正弦量的相量画在复平面上 所得的图叫做相量图。 例4-4 试写出下列正弦量的相量并作出相量图。 正弦量的和的相量，等于正弦量的相量和。 附加题 图示交流电路中某一回路， 附加题 一个标称值为“220V,75W”的电烙铁，它的电压为 ，试求它的电流和功率，并计算它使用20小时所耗电能的度数。 二、纯电感电路 定义: 例4-9 在功放机的电路中,用高频扼流线圈阻挡高频干扰,而使音频信号顺利通过,已知扼流圈的电感为0.01H，试求扼流圈对电压为6V,频率为f1=400 kHz的高频信号和频率为f2=400 Hz的音频信号的感抗为多少？问电流是多少？ 4-5 功率因数的提高 在感性负载上并联了电容器以后 减少了电源与负载之间的能量交换，能量的交换现在主要发生在电感性负载与电容器之间，因而使发电机容量能得到充分利用。 减小了线路电流也减小了线路的功率损耗。 采用并联电容器的方法电路有功功率未改变，因为电容器是不消耗电能的，负载的工作状态不受影响。 各支路电压 电路功率 ? 阻抗串联 ? 阻抗并联 ? 阻抗串联分压，阻抗并联分流。 ? ?阻抗的串联与并联 ? 由并联电路引出复导纳的概念 小结： 相量法的一般步骤： （1）作出相量模型图，将电路中的电压、电流都写成相量形式，每个元件或无源二端网络都用复阻抗或复导纳表示。 （2）应用第二章所介绍的定律、定理、分析方法进行计算，得出正弦量的相量值。 （3）根据需要，写出正弦量的解析式或计算出其它量。 相量法举例： 移相电路的计算举例： 例4-16 RC移相电路如图，已知： ， ，若使输出电压uo较输入电压ui移相 ，试求电容C应为多少？说明电压uo较输入电压 ui超前还是滞后？ 例4-16题图 解: 按照移相 的条件， 画出电压三角形和阻抗三角形。 （b） （c） 故 由图（b)可知uo滞后ui移60°，为滞后相移 由图（c)可得 列结点电压方程为 解: 代入已知数据并解得 则待求电流为 例4-17题图 例4-17 图示电路，已知 ， R1=XL1=XC1=R2=XC2=5 试用结点法求图中电流 。 ， ， 结点电压法举例： 例4-18 图示电路，当 为何值时， 其最大值是多少？ 可以取得最大值？ 用戴维南定理求解。 解: 有效值 显然，当 时， 最大， 且 戴维宁定理举例： 教学内容： 功率因数的提高。 教学要求： 1.掌握提高功率因数的方法，理解提高功率因数的意义。 教学重点和难点： 重点：功率问题的理解和应用。 难点：功率问题的理解和应用。 4-5 功率因数的提高 日常生活中很多负载为感性的，如发电机、电动机、日光灯电路等。由于 电路中发生能量交换，而?越大，cos? 越小，对同容量的电路，有功功率小，无功功率就大，电路中能量交换的规模也就大，能量不能充分为负载所吸收。因此，提出提高功率因数的问题。 P = UI COS ? 确定 减少 提高 u i R L + - + - 分析： 如：当发电机的电压Ｕ和输出的功率P一定时，电流Ｉ与功率因数成反比，即 ，设发电机绕组上的功率损耗为PL，则 ｒ是线路及发电机绕组的电阻 可知：功率因数的提高，能使发电设备的容量得到充分利用，同时可降低线路的损耗。 （2）选定电流参考方向如图(b)所示,则 (b) + u - i A1 A i1 i2 L R i3 C A2 A3 由KCL 电流表Ａ的读数为10Ａ 例4-11 如图(a)、(b)所示电路中，已知电压表 都是50V，求电路中电压表V的读数。 解: 设电流为参考相量，即 （a）选定i、u1、u2、u的参考方向如图所示，则 + u2 - + u1 - + u - R V1 V2 V L 由KVL 所以电压表Ｖ的读数为 Ｖ。 + u3 - C V3