第02章正弦交流电路ppt课件.ppt

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1、2.功率关系(1)瞬时功率设：RLC+_+_+_+_(2)平均功率P（有功功率）单位:Wcos称为功率因数根据串联电路电压三角形可得：电阻消耗的电能(3)无功功率Q单位：var根据电压三角形可得：电感和电容与电源之间的能量互换(4)视在功率S电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位：V·A注：SN＝UNIN称为发电机、变压器等供电设备的容量，可用来衡量发电机、变压器可能提供的最大有功功率。P、Q、S都不是正弦量，不能用相量表示。串联阻抗三角形、电压三角形、功率三角形SQPR解：1.感抗XL=L=314×127×10-3=40R

2、、L、C串联交流电路如图所示。已知R=30、L=127mH、C=40F，电源电压u=220sin(314t+45）V.求：1.感抗、容抗及复阻抗;2CRLuRuLuciu+–+–+–+–容抗XC=C1=314×40×10-61=80例2.5复阻抗求：2.电流的有效值和瞬时值表达式；解：1.XL=40XC=80=50–53Z2.=22045VU•电压相量I•=U•Z=2204550–53=4.498AI=4.4Ai=4.4sin(314t+98)A电流有效值瞬时值2I•jLR+–+–+–+–

3、U•UR•UC•UL•C1–j求：3.各元件两端电压瞬时值表达式。解：1.2.=22045VU•电压相量I•=4.498AI•jLR+–+–+–+–U•UR•UC•UL•uR=1322sin(314t+98)V3.=RI•=13298VUR•=I•jXL=176–172VUL•uL=176sin(314t–172)V2Uc•=-jXcI•=3528VuC=352sin(314t+8)V2C1–jXL=40XC=80=50–53ZZ1U•I•Z2U2•U1•2.5.1阻抗的串联+–2.5

4、阻抗的串联与并联分压公式：下列各图中给定的电路电压、阻抗是否正确？讨论U=14V?34V1V26V8V+_2.5.2阻抗的并联=Z1Z1Z211+Z1U•I•Z2I1•I2•+–分流公式：导纳的概念：导纳——阻抗的倒数并联支路较多时，计算等效导纳较方便。G:电导,B:电纳=Z1Z1Z211+即：Y=Y1+Y2+-并联时：下列各图中给定的电路电流、阻抗是否正确？I=8A?4A44A4A2A1思考答案：错2.6复杂交流电路的分析与计算相量形式的基尔霍夫定律和计算复杂直流电路一样，复杂交流电路也要应用支路电流法、叠加原理和戴维宁定

5、理等方法来分析与计算。所不同的是电压、电流应以相量表示，电阻、电感和电容及其组成的电路应以阻抗或导纳来表示。相量形式的欧姆定律一般正弦交流电路的解题步骤1、根据原电路图画出电路的相量模型图(电路结构不变)2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图3、用相量法或相量图求解4、将结果变换成正弦表达式有功功率P也等于电路中各电阻有功功率之和。也等于电路中各电感、电容无功功率之和。N(W)无功功率Q(Var)已知：,R1、R2、L、C求：各支路电流的大小LC例2.6相量模型原始电路LCCjX-iu解法一：支路电流法相量模型CjX-解法二：叠加

6、定理+R1R2CjX-R1R2CjX-CjX-解法三：戴维南定理(如求iu)求ZCjX-BACjX-图示电路中，电压表读数为220V,电流表读数为I1=10A，I2=14.14A,R1=12，R2=XL,电源电压u与电流i同相。求总电流I、R2、XL、Xc.I•I1•U2•1014.1410U1•120100uii2i1CR2LR1A1A2Vu1u210A14.14AXc=10010=10=10014.14Z2=R22+XL2=7.07R2=XL=5解：I2•+–+–+–例2.7例求：电流表A、电压表V的读数+–‘i与u1

7、同相’意味什么？10A10A100V100V解:在具有电感和电容的电路中，若调节电路的参数或电源的频率，使电压与电流同相，则称电路发生谐振现象。2.7.1串联谐振1.谐振条件2.7电路中的谐振谐振时：CLww1=谐振频率2.串联谐振特征(1)阻抗最小当电源电压一定时：(2)电流最大电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，和相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。(3)同相(4)电压关系电阻电压：UR=IoR=U电容、电感电压：当时：有：表征串联谐振电路的谐振质量品质因数，0LLXIU==0CCXIU===所以串联谐振又称为电压谐振。注意

8、谐振时:与相互抵消，但其本身不为零，而是电源电压的Q倍。相量图：所以电力系统应避免发生串联谐振。4.谐振曲线Q值越大，曲线越尖锐，电路的选择性越好。Q大Q小分析：谐振电流ωRω0通频带：谐振频率上限截止频率下限截止频率Q值越大，选择