第四章正弦交流电路.ppt

令 则 Z 的模表示 u、i 的大小关系，辐角（阻抗角）为 u、i 的相位差。 Z 是一个复数，不是相量，上面不能加点。 阻抗 复数形式的 欧姆定律 注意 根据 第二十八页，共四十四页。 电路参数与电路性质的关系： 阻抗模： 阻抗角： 当 XL XC 时， ? 0 ，u 超前 i 呈感性 当 XL XC 时 ，? 0 ， u 滞后 i 呈容性 当 XL = XC 时 ，? = 0 ， u. i 同相 呈电阻性 ? 由电路参数决定。 第二十九页，共四十四页。 b、 相量图 ( ? 0 感性) XL XC 参考相量 由电压三角形可得: 电压 三角形 ( ? 0 容性) XL XC R jXL -jXC + _ + _ + _ + _ 第三十页，共四十四页。 由相量图可求得: 2) 相量图 由阻抗三角形： 电压 三角形 阻抗 三角形 第三十一页，共四十四页。 * 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 * 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 * 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 * 1. 电压与电流的关系 设 ②大小关系： ③相位关系 ： u、i 根据欧姆定律: ① 频率相同 相位差 ： 4.3 单一参数的交流电路 R u + _ 4.3.1 电阻元件的交流电路 第一页，共四十四页。 2. 功率关系 (1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 结论: （耗能元件）,且随时间变化。 p i ωt u O ωt p O i u 第二页，共四十四页。 瞬时功率在一个周期内的平均值 大写 (2) 平均功率(有功功率)P 单位:瓦（W） P R u + _ p p ωt O 注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。 第三页，共四十四页。 基本关系式： ① 频率相同 ② U =I? L ③ 电压超前电流90? 相位差 1. 电压与电流的关系 4.3.2 电感元件的交流电路 设： + - eL + - L u ωt u i i O 第四页，共四十四页。 或 则: 感抗(Ω) ? 电感L具有通直阻交的作用 直流： f = 0, XL =0，电感L视为短路 定义： 有效值: 交流：f XL f 第五页，共四十四页。 感抗XL是频率的函数 可得相量式： 电感电路复数形式的欧姆定律 相量图 超前 根据： 则： 第六页，共四十四页。 2. 功率关系 (1) 瞬时功率 (2) 平均功率 L是非耗能元件 第七页，共四十四页。 储能 p 0 + p 0 分析： 瞬时功率 ： u i + - u i + - u i + - u i + - + p 0 p 0 放能 储能 放能 ? 电感L是储能元件。 i u o p o 结论： 纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。 可逆的能量 转换过程 第八页，共四十四页。 用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征，即 单位：var (3) 无功功率 Q 瞬时功率 ： 例6: 把一个0.1H的电感接到 f=50Hz, U=10V的正弦电源上，求I，如保持U不变，而电源f = 5000Hz, 这时I为多少？ 解： (1) 当 f = 50Hz 时 第九页，共四十四页。 （2）当 f = 5000Hz 时 所以电感元件具有通低频阻高频的特性 第十页，共四十四页。 例7： 的电流 一只L=20mH的电感线圈，通以 求(1)感抗XL;(2)线圈两端的电压u;(3)有功功率和无功功率。 解：（1）感抗 （2） 有效值: 电压 u 超前电流 i 90° 第十一页，共四十四页。 （3）有供功率 P=0 无供功率 第十二页，共四十四页。 电流与电压的变化率成正比。 基本关系式： 1.电流与电压的关系 ① 频率相同 ② I =U?C ③电流超前电压90? 相位差 则： 4.3.3 电容元件的交流电路 u i C + _ 设： i u i u 第十三页，共四十四页。 或 则: 容抗（Ω） 定义： 有效值 所以电容C具有隔直通交的作用 XC 直流： XC ，电容C视为开路 交流：f 第十四页，共四十四页。 容抗XC是频率的函数 可得相量式 则： 电容电路中复数形式的欧姆定律 相量图 超前 由： 第十五页，共四十四页。 2.功率关系 (1) 瞬时功率 u i C + _ (2) 平均功率 Ｐ 由 C是非耗能元件 第十六页，共四十四页。 瞬时功率 ： u i + - u i + - u i + - u i + - + p 0 充电 p 0 放电 + p 0 充电 p 0