正弦交流电路3-5-6.ppt

1 3 1正弦交流电的基本概念 目录 3 2正弦交流电的相量表示法 3 3单一参数交流电路 3 4串联交流电路 3 5并联交流电路 3 6交流电路的功率 3 7电路的功率因数 3 8电路中的谐振 3 9非正弦周期信号电路 2 3 3单一参数交流电路 电阻元件 消耗电能 转换为热能 电阻性 电感元件 产生磁场 存储磁场能 电感性 电容元件 产生电场 存储电场能 电容性 3 电路参数 电路图 参考方向 阻抗 电压 电流关系 瞬时值 有效值 相量图 相量式 功率 有功功率 无功功率 R i u 设 则 u i同相 0 L C 设 则 则 u领先i90 0 0 基本关系 i u i u 设 u落后i90 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 容性无功 4 2 相量法 1 相量式 3 4串联交流电路 复数阻抗简称阻抗 5 电路参数与电路性质的关系 阻抗模 阻抗角 阻抗三角形 6 2 相量图 0感性 XL XC 参考相量 由电压三角形可得 电压三角形 0容性 XL XC 7 由相量图可求得 2 相量图 由阻抗三角形 电压三角形 阻抗三角形 8 二 阻抗的串联电路 串联分压公式 通式 9 解 同理 例题3 4 1 10 或利用分压公式 注意 相量图 验算方法 是否 11 12 正误判断 在RLC串联电路中 13 3 5并联交流电路 并联分流公式 通式 14 解 同理 例题3 5 1 15 相量图 注意 或 16 对于两个阻抗并联电路 一般情况下 注意 即 所以 17 补充 导纳 阻抗的倒数 当并联支路较多时 计算等效阻抗比较麻烦 因此常应用导纳计算 如 导纳 18 导纳 单位 西门子S 19 导纳 同理 通式 同阻抗串联形式相同 20 用导纳计算并联交流电路时 例题3 5 2 21 注意 导纳计算的方法适用于多支路并联的电路 22 补充 正弦交流电路的解题步骤 1 根据原电路图画出相量模型图 电路结构不变 相量形式的基尔霍夫定律 相量 复数 形式的欧姆定律 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 将结果变换成要求的形式 23 下图电路中已知 I1 10A UAB 100V 求 总电压表和总电流表的读数 解题方法有两种 1 用相量 复数 计算 2 利用相量图分析求解 例题3 5 3 24 求 A V的读数 已知 I1 10A UAB 100V 解法1 用相量计算 所以A读数为10安 25 求 A V的读数 已知 I1 10A UAB 100V 26 解法2 利用相量图分析求解 画相量图如下 设为参考相量 由相量图可求得 I 10A 求 A V的读数 已知 I1 10A UAB 100V 超前 27 UL IXL 100V V 141V 由相量图可求得 求 A V的读数 已知 I1 10A UAB 100V 设为参考相量 28 试用支路电流法求电流I3 例题3 5 4 29 解 应用基尔霍夫定律列出相量表示方程 代入已知数据 可得 30 应用叠加定理计算上例 例题3 5 4 31 应用戴维宁计算上例 解 1 断开Z3支路 求开路电压 2 求等效内阻抗 例题3 5 5 32 3 6交流电路的功率 储能元件上的瞬时功率 耗能元件上的瞬时功率 在每一瞬间 电源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉 一部分与储能元件进行能量交换 1 瞬时功率 设 33 2 平均功率P 有功功率 单位 W 总电压 总电流 u与i的夹角 34 3 无功功率Q 单位 var 总电压 总电流 u与i的夹角 根据电压三角形可得 根据电压三角形可得 总有功功率 总无功功率 35 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 36 阻抗三角形 电压三角形 功率三角形 将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形 将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形 37 例1 已知 求 1 电流的有效值I与瞬时值i 2 各部分电压的有效值与瞬时值 3 作相量图 4 有功功率P 无功功率Q和视在功率S 在RLC串联交流电路中 解 例题3 6 1 38 1 2 方法1 39 通过计算可看出 而是 3 相量图 4 或 或 呈容性 40 方法2 复数运算 41 P Q S之间的关系 纯电阻电路 纯电容电路 纯电感电路 42 Q 0 电容性电路 Q 0 电感性电路 43 例3 6 1 P77 求P Q S 解 44 正误判断 因为