第3章-单相正弦交流电路的稳态分析ppt课件

.,正弦量与其相量的关系,正弦量：,有效值相量的指数形式,以角频率按逆时针方向旋转的有向线段在虚轴的投影就是正弦量，即最大值相量乘以ejt后在虚轴的投影,.,基尔霍夫定律的相量式,正弦交流电路中，所有电压和电流都是同频率的正弦时间函数，因此可以用相量来表示,克希荷夫电流定律和电压定律,克希荷夫电流定律和电压定律的相量式,.,欧姆定律的相量式,电阻元件的交流电路电感元件的交流电路电容元件的交流电路R、L、C串联交流电路R、L、C并联交流电路,.,线性电阻的电压电流关系式,.,电感元件的电压电流关系式,感抗,.,电感元件的电压电流关系式,旋转因子,.,电容元件的电压电流关系式,容抗,.,电容元件的电压电流关系式,.,电容元件的电压电流关系式,电容元件欧姆定律相量式,.,旋转因子,.,基本电路元件的电压电流关系回顾,.,R、L、C串联交流电路,由KVL知：,用相量表示：,由前可知：,因此：,电抗,复数阻抗,.,L,R、L、C串联交流电路,R、L、C串联电路电压电流相量关系式满足欧姆定律,或,电压电流的相位关系和有效值的大小关系,电压三角形,电压三角形的三条直角边：,阻抗模,.,R、L、C并联交流电路,由KCL知：,用相量表示：,由前可知：,因此：,电纳,复导纳,容纳,感纳,.,复阻抗与复导纳的等效变换,同一个无源电路（或负载），既可以表示成电阻与电抗的串联，也可以表示成电导和电纳的并联,.,复阻抗相关名称与符号,.,复导纳相关名称与符号,.,33正弦交流电路的分析和计算,复阻抗串联电路复阻抗并联电路正弦交流电路计算举例,.,复阻抗串联电路,根据相量形式的欧姆定律：,根据相量形式的KVL定律：,.,复阻抗串联电路,复阻抗串联电路的等效复阻抗为各串联复阻抗之和：其电阻是各串联复阻抗中的电阻之和，其电抗是各串联复阻抗中的电抗之和。,串联电路中各复阻抗元件上的电压分别为：,.,复阻抗并联电路,根据相量形式的欧姆定律：,根据相量形式的KCL定律：,.,复阻抗并联电路,复阻抗并联电路的等效复导纳为各并联元件的复导纳之和：其电导是各并联元件复导纳中的电导之和，其电纳是各并联元件复导纳中的电纳之和。,并联电路中流过各复阻抗元件的电流分别为：,.,复阻抗串联和并联实例,计算复阻抗并判断电路性质,.,欧姆定律,克希荷夫定律,串联电路,并联电路,.,课堂练习,解：按题意画出电路相量图,即,故,即,.,课堂练习,10,+,_,j10,-j10,在RLC串联电路中，已知当电源电压伏时，电路中各元件参数如图所示，若电源电压改为伏时，问此时电路电流为多少？,解：先根据题意求出电感和电容参数,电源电压可看成是直流与正弦交流的叠加，直流作用下电感视作短路，电容视作开路所以,正弦交流作用下,.,34正弦交流电路的功率,瞬时功率平均功率有功功率无功功率视在功率,.,瞬时功率,瞬时功率：交流电路中任一时刻的功率，用小写的p表示，其大小为这一时刻的电压瞬时值与此时电路中流过的电流瞬时值的乘积。,正弦交流电路中，基本元件的瞬时功率,电阻元件：0,电感元件：90,电容元件：90,.,平均功率（有功功率）,平均功率：周期性交流电路中的瞬时功率在一个周期内的平均值，又称有功功率，用P表示，单位是瓦（W）,正弦交流电路中，在一个周期内电路所吸收的有功功率,正弦交流电路中，有功功率决定于电压与电流的有效值，以及它们之间的相位差,功率因数角,功率因数，大小取决于电路元件参数、电路频率及电路结构，,.,平均功率（有功功率）,R、L、C串联电路，,纯电阻电路，,纯电感或纯电容电路，,电路中只有电阻消耗有功功率，将得自电源的电能全部转换成热能；电容和电感不消耗有功功率，但分别与电源之间存在能量互换,正弦交流电路中，一些常用电路在一个周期内所吸收的有功功率,电路分析中，有功功率遵循有功功率守恒的关系,.,无功功率,无功功率：为了度量电感器或电容器与电源之间的能量交换，引入无功功率，用Q表示，单位为乏（Var）,正弦交流电路中，无功功率的值可正可负,电路分析中，无功功率遵循无功功率守恒，即电路中总的无功功率恒等于电路中各部分无功功率代数和,.,视在功率,视在功率：电路输入端的电压有效值和电流有效值的乘积，用S表示，单位为伏安（VA）或千伏安（kVA）,功率三角形,通常所说的发电机和变压器的容量，就是指它们的视在功率，用来表示电源设备可能提供的最大功率。交流电源设备的额定视在功率用SN表示,.,本章小结,交流电的表示方法,.,本章小结,交流电路中电压、电流和功率的基本关系,请用表格形式列出R电路、L电路、C电路和RLC串联电路的电压电流关系的瞬时值关系式、有效值关系式、相位差、相量式（复数）、相量图；以及功率关系的有功功率、无功功率、视在功率（示例）,.,.,本章习题,P.1463.7.9，3.7.11，3.8.10,.,感抗,具有与电阻相同的量纲，阻止交流通过电感,频率越高，感抗越大，,开路,短路,.,容抗,具有与电阻相同的量纲，阻止交流通过电容,频率越高，容抗越小，,短路,开路,.,电压三角形及其他,.,电抗与电路性质,电抗的大小可正可负，也可为零,电抗的大小决定了电路的性质,0，电压超前电流，电路呈电感性,=0，电压与电流同相，电路呈电阻性（谐振）,0，电压滞后电流，电路呈电容性,.,复数阻抗Z与阻抗|Z|,阻抗Z或z具有阻碍电流的作用，单位为,阻抗三角形,复数阻抗Z，是