正弦交流电路分析基础-2-x.ppt

电工电子学 周静2012年9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讲正弦交流电路的功率 功率因素及其提高 第2讲 单一元件正弦交流电路分析串联正弦交流电路分析 电阻电路 根据欧姆定律 单一参数的正弦交流电路 1 频率相同 2 相位相同 3 有效值关系 电阻电路中电流 电压的关系 4 相量关系 5 相量图 电阻电路中的功率 瞬时功率p 瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 2UIsin2 t 电阻的瞬时功率波形图 p 2UIsin2 t 平均功率 有功功率 P 一个周期内的平均值 大写 P UI U IR I2R U2 R 电感电路 基本关系式 电感电路中电流 电压的关系 设 其中 U IXL XL L 3 有效值 4 相量关系 5 相量图 电感电路中复数形式的欧姆定律 其中含有幅度和相位信息 电感电路中的功率 瞬时功率p 储存能量 释放能量 可逆的能量转换过程 p为正弦波 频率加倍 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 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 电容电路 则 1 频率相同 2 相位相差90 i领先u90 电容电路中电流 电压的关系 则 4 相量关系 设 则 电容电路中复数形式的欧姆定律 其中含有幅度和相位信息 电容电路中的功率 瞬时功率p i u 平均功率P 瞬时功率达到的最大值 吞吐规模 无功功率Q 电容性无功取负值 单位 var 乏 小结 单一参数正弦交流电路的分析 电路参数 电路图 正方向 复数阻抗 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 i u C i u 设 则 设 则 u领先i90 u落后i90 0 0 基本关系 R L串联电路 1 瞬时值关系 串联正弦交流电路的分析 设 则 其中 1 R L串联电路瞬时值关系 u领先i 角 Z 称为复数阻抗的模 2 R L串联电路有效值关系 3 R L串联电路相量式表示 Z复数阻抗 Z 称为复数阻抗的模 阻抗角 电压领先电流的相位角 设 R C串联电路 1 瞬时值关系 2 R C串联电路中电压电流的向量式关系 3 R C串联电路中电压电流的相量图 向量关系 有效值关系 0 R L C串联交流电路 电流 电压的瞬时关系 相量方程式 则 相量模型 R L C串联交流电路 相量图 先画出参考相量 相量表达式 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 欧姆定律的复数表达式 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 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 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 XC X XL XC 0 简单串并联电路 交流电路的一般分析方法 Y1 Y2 导纳 1 据原电路图画出相量模型图 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 一般正弦交流电路的解题步骤 3 用复数符号法或相量图求解 4 将结果变换成要求的形式 在正弦交流电路中 若正弦量用相量表示 电路参数用复数阻抗表示 则直流电路中介绍的基本定律 公式 分析方法都能用 具体步骤如下 习题讲解 例1下列各图中 电流表和电压表的读数已标出 正弦量的有效值 试求电流表A0和电压表V0的读数 以电压为参考相量画出相量图 解 以电流为参考相量画出相量图 解 以电压为参考相量画出相量图 解 以电流为参考相量画出相量图 解 这是一个既有串联又有并联的混联网络 所以 在画相量图时 要找好参考相量 否则 画相量图时