正弦交流电路分析基础ppt课件.ppt

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1、电工电子学Ⅲ周静2013年11月正弦交流电路分析基础6学时主要内容第1讲正弦交流电及其三要素、正弦交流电的表示方法第2讲基本分析方法-单一元件正弦交流电路分析、阻抗、串并联正弦交流电路第3讲正弦交流电路的谐振，功率、功率因素及其提高第3讲正弦交流电路谐振正弦交流电路的功率、功率因素iuLRCLRC阻抗与复阻抗阻抗与复阻抗单一元件的复阻抗阻抗与复阻抗LRC欧姆定律的复数表达式Z：复数阻抗实部为阻虚部为抗容抗感抗阻抗与复阻抗Z与电路元件的参数有关，其值决定了电路的性质。电抗电抗阻抗三角形阻抗与复阻抗当R0时电流将滞后于电路的端电压。电路中电感的作用比电容的作用大，称为电感性电路。阻抗与复阻抗

2、电路中的电流将超前于电路的端电压.电容的作用比电感的作用大,称为电容性电路R

3、Z

4、XL-XC阻抗与复阻抗电路中的电流与电路的端电压同相。在这种电路呈电阻性。XL=XCX=XL-XC=0电压三角RLC电压三角电路参数电路图（正方向）复数阻抗有功功率无功功率Riu0LiuCiu00欧姆定律正弦交流电路中的功率R-L串联电路的功率RLS=UI视在功率，单位：VAP=URI有功功率，单位：WQ=ULI无功功率，单位：var两边都乘以I向量图UULUR电压三角形电压三角形UULUR

5、Z

6、XLRSQP电压三角形阻抗三角形功率三角形电压三角形、阻抗三角形、功率三角形SQP功率三角形cos

7、：功率因数功率因数RLC串联电路中的功率RLC阻抗三角RLC串联电路中，只有R元件消耗能量，作有功；L、C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。功率三角问题的提出：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提高正弦交流电路功率因数的提高P=PR=UICOS其中消耗的有功功率为：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。功率因数和电路参数的关系RZ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。纯电阻电路R-L-C串联电路纯电感电路

8、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U和负载的有功功率P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）iCiRL分析依据：补偿前后P、U不变。由相量图可知：iuRLCP=40W，U=220V，f=50Hz，cosL=0.5，cos=1并联电容C=4.5F并联电容前I=0.36A并联电容后I=0.18A呈电容性。呈电感性问题与讨论功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下

9、三种情况:功率因素补偿问题（一）呈电阻性结论：在角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。感性（较小）容性（较大）C较大功率因数补偿成感性好，还是容性好？一般情况下很难做到完全补偿（即：）过补偿欠补偿含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、i同相，便称此电路处于谐振状态。谐振串联谐振：L与C串联时u、i同相并联谐振：L与C并联时u、i同相谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。谐振概念：正弦交流电路中的谐振串联谐振串联谐振的条件RLC串联谐振电路、同相若令：则：谐振串联谐振的条

10、件是：串联谐振时的相量图：谐振时电流最大！串联谐振时的相量图：当时UC、UL将大于电源电压U！谐振频率：收音机接收电路组成谐振电路，选出所需的电台。为来自3个不同电台（频率分别为f1、f2、f3）的电动势信号；收音机接收电路并联谐振当时领先于(容性)谐振当时理想情况：纯电感和纯电容并联。当时落后于(感性)LC或理想情况下并联谐振条件LC非理想情况下的并联谐振同相时则谐振RLC总阻抗：并联谐振电路总阻抗的大小什么性质?并联谐振电路总阻抗：当时所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。并联支路中的电流可能比总电流大。支路电流可能大于总电流！电流谐振思考2.如果某支路的阻抗,则其导纳对

11、不对?+-3.图示电路中,已知则该电路呈感性,对不对?1.图示电路中,已知A1+-A2A3电流表A1的读数为3A,试问(1)A2和A3的读数为多少?(2)并联等效阻抗Z为多少?本节作业练习与思考：2.4.1习题：2.2,2.12,2.13