【电子电路PPT课件】第3章交流电路.ppt

4. 阻抗三角形和电压三角形的关系 电压三 角形 阻抗三 角形 相 似 三、R、L、C 串联电路中的功率计算 1. 瞬时功率 2. 平均功率 P （有功功率） u R L C i 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系： ----- 功率因数 其中： ? 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： 3. 无功功率 Q： 4. 视在功率 S： 电路中总电压与总电流有效值的乘积。 单位：伏安、千伏安 P Q （有助记忆） S 注： S＝U I 可用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流） 视在功率 5. 功率三角形 无功功率 有功功率 电压三角形 S Q P 功率三角形 R 阻抗三角形 R L C 一、阻抗的串联 Z1 Z2 + 分压公式： + – + – 阻抗Z为复数，若 注意： 二、阻抗的串联与并联 对于阻抗模一般 2. 阻抗并联 分流公式： Z2 Z1 + – 注意： 阻抗Z为复数，若 对于阻抗模一般 导纳的概念(了解) 设: 则: 电导 电纳 导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子( s )。 导纳 Z1 Z2 i Z1 Z2 Y1、Y2 --- 导纳 Y1 Y2 3.4 交流电路的功率因数 功率因数 功率因数的提高 功率因数　　　：对电源利用程度的衡量。 P = PR = UICOS ? 有功功率： ?的意义：电压与电流的相位差，阻抗的幅角 X ? ZL + 当U、Ｉ 一定时， Ｐ 电源利用率低 功率因数的意义及问题的提出 负 载 i u 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。 功率因数 和电路参数的关系 R Z 提高功率因数的经济意义 1、充分利用电源设备的容量 若 用户： 则可消耗的最大功率为： 若用户： 则可消耗的最大功率为： ? 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 而 提高功率因数的经济意义 输电线 : 要求: (Ｐ、Ｕ定值) (需增导线截面积) (费电) ? 要求提高 使发电设备的容量得以充分利用，并减 少线路等损耗。 2、 减少线路损耗 功率因数COS ?低的原因: 日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。 u i R L + – + + – – ? 40W220V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。 40W220V白炽灯 例 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路） 常用电路的功率因数 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: u i R L 并电容 C 并C后 并联电容的分析: j1 j2 L R C + _ 再从功率这个角度来看 : 有功：UIL cosj1 =UI cosj2 无功：UILsinj1 UIsinj2 相量图： 补偿容量的确定： j1 j2 代入上式 3.5 三相交流电路 3.5.1 三相交流电源 3.5.2 三相电路负载的连接 3.5.3 三相电路的功率 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。 ω = 0 时 XL = 0 关于感抗的讨论 e + _ L R 直流 E + _ R 4. 相量关系 设： 则： 电感电路中的功率 1. 瞬时功率 p ： i u L 储存 能量 P 0 释放 能量 + P 0 P 0 可逆的 能量转换 过程 u i u i u i u i i u L + P P 0 u i 2. 平均功率 P （有功功率） 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）。 3.无功功率 Q Q 的单位：乏、千乏 (var、kvar) Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。 (用以衡量电感电路中能量交换的规模。) 基本关系式: 设： 三.电容电路 u i C