《电路与模拟电子技术基础》课件_第 4 章 正弦稳态电路分析.pptVIP

【例4-4】?某收音机RLC串联电路中，L=250?H，R=100?，外加电压的频率f=820kHz，电容为一可变电容器，试求电容C调到何值时，电路能发生谐振。解由公式，可推导得将已知代入，得 当电容C调到150pF时，电路发生串联谐振。*当时，谐振时：、该系数设为Q则UC=UL=QU*品质因数——Q值定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。谐振时:?Q的物理意义为谐振时电路中储能与耗能之比。注意区别于无功功率Q。*串联谐振的特点??U、I同相?当时?当电源电压一定时：UC、UL将大于电源电压U,为Q倍U=QUL=QUC*【例4-5】在电阻、电感、电容串联谐振电路中，L=0.05mH，C=200pF，品质因数Q=100，交流电压的有效值U=1mV。试求：（1）电路的谐振频率。（2）谐振时电路中的电流I0。（3）电容上的电压UC。解（1）电路的谐振频率*（2）由于品质因数可得（3）电容两端的电压是电源电压的Q倍，即故电流*并联谐振的条件、同相若令：则：谐振4.2.1并联谐振图4-17RLC并联谐振电路并联谐振的条件是：?*?同相。、电路的总阻抗最大。?谐振时，电感与电容进行完全的能量交换。??谐振时:并联谐振品质因数*并联谐振的特点【例4-6】已知RLC并联谐振回路的R=10Ω，L=200μH，C=50pF，谐振时总电流I0=100μA。试求：（1）电路的谐振频率；（2）谐振时电感支路和电容支路的电流。解该电路的品质因数为该电路的谐振频率为谐振时电感支路和电容支路的电流相等，且为IL0=IC0=QI0=200×100×10-6=2×10-2A=20mA*4.3正弦交流电路中的功率图4-18交流电路中的功率1.瞬时功率上式表明：二端电路的瞬时功率由两部分组成，第一项为常量，第二项是两倍于电压角频率而变化的正弦量。则负载的瞬时功率为假设，阻抗Z的幅角为*2.有功功率称为电路的功率因数，功率因数的值取决于电压与电流之间的相位差(也叫功率因数角)。*有功功率是瞬时功率在一个周期内的平均值，表示为问题的提出：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。uiRLCOS?I当U、P一定时，??希望将COS?提高P=PR=UICOS?其中消耗的有功功率为：功率因数的提高*负载iu说明： 由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。RZ功率因数和电路参数的关系*例40W白炽灯40W日光灯发电与供电设备的容量要求较大供电局一般要求用户的，否则受处罚。*提高功率因数的原则：必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数的措施:uiRL并电容C*并联电容值的计算uiRLC设原电路的功率因数为cos?L，要求补偿到cos?须并联多大电容？（设U、P为已知）*分析依据：补偿前后P、U不变。由相量图可知：*iuRLC计算并联电容大小的公式*在感性负载RL支路上并联电容器C后，在U不变的情况下，流过负载支路的电流、负载本身的功率因数及电路中消耗的有功功率是不变的。即总电压u与总电流i的相位差减小了，总功率因数cos增大了*【例4-7】已知:f=50Hz，U=380V，P=20kW，cos=0.6(超前)。要使功率因数提高到0.9，求并联电容C，解：*在R、L、C串联的电路中，储能元件R、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：3.无功功率Q*对于电阻来说，幅角为零，所以无功功率为零。对于纯电感电路，阻抗幅角为900，其无功功率为对于纯电容电路，阻抗幅角为-900，其无功功率为在既有电感又有电容的电路中，总的无功功率为QL与QC的代数和，即Q=QL+QC3.无功功率Q*4.视在功率：电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位：伏安、千伏