正弦量的基本概念正弦量的相量表示法电容元.ppt

对并联的电路，可以电压为参考相量；作相量图时，先确定参考相量。对串联电路，可以电流为参考相量。相量图法例3-21下图所示电路的相量模型中，解先画出相量图瞬时功率p图4.53功率3.9正弦交流电路中的功率01有功功率P我们把一个周期内瞬时功率的平均值称为“平均功率”,或称为“有功功率”，用字母“P”表示,即02瞬时功率波形图3无功功率Q视在功率的定义式为视在功率S4视在功率S功率三角形功率三角形例已知一阻抗Z上的电压、电流分别为0102(电压和电流的参考方向一致),求Z、cosφ、P、Q、S。例已知40W的日光灯电路如图4.56所示,在=220V的电压之下,电流值为I=0.36A,求该日光灯的功率因数cosφ及所需的无功功率Q。解因为所以由于是电感性电路,所以φ=60°电路中的无功功率为图4.56例4.33图功率因数的提高功率因素的定义有功功率大小的参数cosφ称功率因数,用λ表示,其定义为功率因数的大小取决于电压与电流的相位差，故把φ角也称为功率因数角。提高功率因数的意义提高电源设备的利用率减小线路压降及功率损耗功率因数的提高对于感性负载，通常是在其两端并联电容器。感性负载并联电容器后，它们之间相互补偿，进行一部分能量交换，减少了电源和负载间的能量交换。3提高功率因数的方法并联电容前有又知代入上式可得并联电容后有由图（b）可以看出(**)06(**)05代入式可得04所以03因为02即013.→电阻性电路→电容性电路2.这是一种特殊状态，称为谐振例3-15图3-6-3(a)所示为RC串联移相电路,u为输入正弦电压,以UC为输出电压。已知C=0.01μF，u的频率为6000Hz，有效值为1V。欲使输出电压比输入电压滞后60°，试问应选配多大的电阻R?在此情况下，输出电压多大?方法一:用相量法解作出相量图，如图3-4-6(b)所示。容性电路的阻抗角为负值，根据已知有3.7RLC并联电路电压和电流的关系由于是并联电路，电压相同，所以以电压相量为参考相量作出相量图。设ICIL。导纳三角形3.7.2RLC并联电路的三种性质RLC并联电路的电纳当ωC1/ωL时，电路呈容性。B0,φ0,ICIL,端口电流超前电压90°当ωC1/ωL时，电路呈感性。B0,φ0，ICIL，端口电流滞后电压90°当ωC=1/ωL时，电路呈阻性。B=0，φ=0，IC=IL。IB=0，Y=G，I=IG，端口电流与电压同相。这是一种特殊情况，称为谐振。”导纳法分析并联电路RLC并联电路3.7.3复阻抗和复导纳的等效互换对于串联电路，有对于并联电路，有相量法一般步骤为：1作出相量模型图2运用直流线性电路中所用的定律、定理、分析方法进行计算。直接计算的结果就是正弦量的相量值。3根据需要，写出正弦量的解析式或计算出其他量。43.8用相量法分析正弦交流电路3.8.1复阻抗混联电路的分析计算解写出已知正弦电压的相量作相量模型,如图3-8-1(b)所示。其中，电感元件和电容元件的复阻抗分别为例3-18图3-8-2(a)所示为电子电路中常用的RC选频网络，端口正弦电压u的频率可以调节变化。计算输出电压U2与端口电压u同相时u的频率ω0，并计算U2/U。解RC串联部分和并联部分的复阻抗分别用Z1和Z2表示，且原电路的相量模型为Z1﹑Z2的串联，如图3-8-2(b)，由分压关系得用网孔电流法分析正弦电路例3-19下图所示电路中，求各支路的电流解：方法一：用支路电流法解方法二：用网孔法解：方法三：用节点电位法解用戴维南定理分析正弦电路解先将例3-19中所示的电路改画为下图(a)所示的电路例3-20用戴维南定理计算例3-19中R支路的电流。由R两端向左看进去，是一个有源二端网络。先求其开路电压再求输入复阻抗计算电流的等效电路如图3-8-4(b)所示，则：电阻上电压相量和电流相量的关系为相量图为：2.功率瞬间功率平均功率（又称为有功功率）－－－为瞬时功率p在一个周期T内的平均值，用大写字母P表示。0102例3-11一电阻R=100Ω，通过的电流i(t)=1.41sin(ωt-30°)A。试求：(1)R两端电压U和u，(2)R消耗的功率P。01若利用相量关系求解02对应的正弦量03有效值