电路第三章正弦稳态电路.pptx

第三章 正弦交流电路;正弦稳态电路;一、交流电的概念; 如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。 ;正弦交流电也有正方向,一般按正半周的方向假设。 ;二、正弦量的特征量;为正弦电流的最大值;交流;; 在工程应用中常用有效值表示交流电的大小。交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量电压、电流的有效值。各种用电设备的额定值也是用其有效值表示。例如，标准电压220V，就是指供电电压的有效值??220V。;; 描述变化周期的几种方法 1. 周期 T： 变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒..;* 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz;正弦量 特征量之三 -- 初相位;;;;说明：在研究正弦量的相位差时，应在三同的条件下： 1.同频率 2.同函数 3.同符号; 三相交流电路：三种电压初相位各差120?。;所以，在交流电的分析计算中,我们除了关心它 的 大小 外,还常常要关心它的 初相 。;;可以证明同频率正弦波运算后，频率不变。;; 3.2正弦量的相量表示法及相量图; 概念 ：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示。; 对同频率的正弦量进行讨论时，由于 ω相同， 所以它们的相对位置是静止的，我们只需要关 心它的振幅和初相，这时我们只需用有向线段 来表示正弦量。即：;;;;注意 ： ;相量的复数表示;;;2. 乘法运算;;复数符号法应用举例;;求：;波形图;提示;符号说明;正误判断;正误判断;已知：; 则：; 则：;1. 电阻元件;1. 频率相同;;正弦电阻电路中的功率;1. （耗能元件）;2)平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值 ;纯电阻电路小结：;正弦稳态电感交流电路;正弦电感电路中电流、电压的关系;;;电感电路中复数形式的欧姆定律;感抗（XL =ωL ）是频率的函数， 表示电感电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效。;电感电路中的功率;;;3)无功功率 Q;电感电路小结;基本关系式:; 1)频率相同;3)有效值; 4)相量关系;电容电路中复数形式的欧姆定律;;电容电路中的功率;p; 2. 平均功率 P;瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）;电容电路小结;已知： C ＝1μF;瞬时值;单一参数正弦交流电路的分析计算小结;二、电路的相量模型; 在正弦交流电路中，若正弦量用相量 表示， 电路参数用相量模型（ ) 表示，则把直流电路中介绍的基本定律、公式转化为相应在正弦交流电路分析计算用的定律相量形式。;2、基尔霍夫定律的相量形式;* 电压、电流瞬时值的关系符合基尔霍夫定律。;* 电流、电压相量符合相量形式的欧姆定律、基氏 定律;正误判断;在电阻电路中：;在电感电路中：; 一、R-L-C串联交流电路;总电压与总电流 的关系式;R-L-C串联交流电路的相量图;因为交流物理量除有效值外还有相位。 ;正误判断;Z：复数阻抗;　在正弦交流电路中，只要物理量用相量 表示, 元件参数用复数阻抗表示，则电路 方程式的形式与直流电路相似。;关于复数阻抗 Z 的讨论;（２） Z 和电路性质的关系;;（３）阻抗（Z）三角形;（４）阻抗三角形和电压三角形的关系;三、导纳的概念;？;正误判断;正误判断;（三）R、L、C 串联电路中的功率计算;总电压; 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为： ;4. 视在功率 S：;_;一、阻抗的串并联电路;;;;复杂正弦交流电路的分析与计算与直流电路一样， 也可用支路电流法、节点电压法、叠加原理 、戴 维南定理等。不同的是： ;;解法1:;UO读数为141伏;解法2:;;;解法一：;解法二：;解法三;由节点电位便求出各支路电流：;3.7 正弦稳态电路的功率 及功率因数的提高; 2. 平均功率 P （有功功率） ; 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为： ;4. 视在功率 S：;;6. 电路的功率守恒;问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 ;COS ?;;负 载;纯电阻电路;提高功率因数的原则：;;分析依据：补偿前后