正弦稳态电路的功率.pdf

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1、第六第五节正弦稳态电路的功率章正弦第五节正弦稳态电路的功率设N0为任意线性无源网络（u、i取关联参考方向）。在正弦稳态情况下，设：一、瞬时功率恒定分量:有功功率P瞬时分量:正弦量，角频率：2ω1.恒定量：不可逆部分，始终大于或等于零。相当于无源网络电阻元件消耗的功率。2.正弦量：可逆部分。其频率是电压或电流频率的两倍，其值正负交替，这说明能量在外施电源与一端口之间

2、来回交换。相当于无源网络电抗吸收的瞬时功率。瞬时功率实用意义不大，不便于测量。一端口电路N0的功率关系设i领先u，（电容性电路）（1）p有时为正，有时为负；（2）p>0，一端口吸收功率；p<0，一端口发出功率。下一页稳态电路的分析第五节正弦稳态电路的功率二、平均功率P单位：W（瓦）平均功率又称有功功率：为瞬时功率在一个周期内的平均值。有功功率代表一端口电阻实际消耗的功率，是瞬时功率的恒定分量。它不仅与电压和电流的有效值的乘积有关，而且与它们之间的相位差有关。这是交流电路和直流电路的区别，其原因在于储能元件在交流电路中产生了阻抗角。

3、Controls="0"ShowControls="1"invokeURLs="-1"volume="50"AutoStart="0"ShowStatusBar="1">功率因数：用λ表示，其定义为λ=cosφz。功率因数角：φZ=φu-φi。对无源网络为其等效阻抗的阻抗角。有功功率1，纯电阻0，纯电抗一般地，有0≤

4、cosφ

5、≤1。电阻总是消耗功率的，电感、电容则不消耗有功功率。有功功率满足功率守恒定律，即任一正弦稳态电路各元件(或支路)吸收的有功功率之和恒为零，即∑p=0。例16.已知：电动机PD=1000W，U=220V，f=50Hz，C=30μF，

6、cosφD=0.8(滞后）。求负载电路的功率因数。解：上一页下一页三、无功功率Q工程中，引用无功功率的概念来反映电路中电感、电容等储能元件与外电路或电源之间能量交换的情况。无功功率Q的物理意义：反映电源与负载之间交换能量的速率。无功功率的单位：var(乏，即无功伏安)。这里“无功”的意思是指这部分能量在往复交换的过程中，没有“消耗”掉。感性负载：φ>0，Q>0，表

7、示网络吸收无功功率；容性负载：φ<0，Q<0，表示网络发出无功功率。电压、电流的有功分量和无功分量：(以感性负载为例，设)四、视在功率（表观功率）S单位：VA、kVAS为电路中总电压与总电流有效值的乘积。S=UI反映电气设备的容量。注：视在功率S＝UI可用来衡量发电机或其他电力设备可能提供的最大功率即容量（额定电压×额定电流）。视在功率一般不满足功率守恒定律。RL

8、C串联电路的功率问题：上述功率因数λ是衡量传输电能效果的非常重要的指标(指不含独立源的网络)，表示传输系统有功功率所占的比率，即λ=P/S。实际电网非常庞大，延伸数千公里，人们当然不希望电能的往复传输，这样会增加系统电能的消耗和增大系统设备的容量。所以理想状态为λ=1，Q=0。