电路原理ppt课件

复习,1.分析和计算电路的基本定律,欧姆定律：,2.分析和计算正弦稳态电路的方法：相量法,3.相量图的画法（注意参考相量的选择）,基尔霍夫定律,94正弦稳态电路的功率,一、无源一端口的功率,1.瞬时功率,无源一端口吸收的瞬时功率为,以RLC串联电路为例,电阻R吸收的瞬时功率pR为,电阻是耗能元件,电感L吸收的瞬时功率pL为,L是储能元件,电容C吸收的瞬时功率pC为,C是储能元件,整个RLC串联电路吸收的瞬时功率p为,不可逆部分,可逆部分,电感、电容的无功补偿作用,当L发出功率时，C刚好吸收功率，则与外电路交换功率为pL+pC。因此，L、C的无功具有互相补偿的作用。,UIcosZ,根据一端口的阻抗三角形得,代人后有,uC,2.有功功率P（即平均功率）,单位：W,有功功率的物理意义：实际是电阻消耗的功率，即电路实际消耗的功率。,3.无功功率Q,单位：乏（var），1kvar=103var,无功功率的物理意义：表示电路与电源进行能量交换的最大速率。,4.视在功率S,SUI,单位：伏安（VA），1kVA=103VA,反映电气设备的容量。,P、Q、S三者的关系,功率三角形,如图所示,说明,功率因数,衡量传输电能效果的重要指标，表示传输系统有功功率所占的比例。,即,上述有关功率的论述适用于任何一端口,电压的有功分量,电压的无功分量,任意阻抗的功率计算：,P=UIcosZ,Q=UIsinZ,(发出无功),电压三角形,功率三角形,阻抗三角形,Z=R+jX,=IUR=I2R,=IUX=I2X,电流的有功分量,电流的无功分量,任意导纳的功率计算：,P=UIcosY,Q=-UIsinY,电流三角形,功率三角形,导纳三角形,Y=G+jB,=UIG=U2G,=-UIB=-U2B,电阻、电感和电容元件的功率,（1）电阻元件,1）有功功率,2）无功功率,1）有功功率,2）无功功率,（2）电感元件,（3）电容元件,1）有功功率,2）无功功率,二、含源一端口的功率,说明,【例9-9】求图示电路中电源发出的有功功率P、无功功率Q、视在功率S和电路的功率因数。,【解】,经电路计算解得,视在功率为,有功功率为,无功功率为,95复功率,一、问题的提出,不能用相量法计算功率。,二、复功率,单位：VA,注意,对无源一端口，复功率的计算公式,其中，Z=R+jX，Y=G+jB，Y*=G-jB,说明,在正弦稳态电路中，有功功率、无功功率和复功率均守恒，而视在功率一般不守恒。,但一般地,即,【例911】图示电路外加50Hz、380V的正弦电压，感性负载，吸收的功率P1=20kW，功率因数1=0.6。若使电路的功率因数提高到=0.9，求在负载两端并接的电容值（图中虚线所示）。,【解】,法1：根据复功率守恒原理求解。,设并联电容后电路吸收的复功率为,电容吸收的复功率为,其中,根据复数相等的条件，复功率方程分列为,式中,故得,功率三角形，如图所示,法2：根据KCL电流方程求解。,并入电容C后，根据KCL有,并有,解得,法3：根据等效导纳求解。,并接入电容C后有,式中,又由于,则得,法4：根据相量图的几何图形求解，如图所示。,于是，由以上两式可得,说明,相量图中各角度取正值、各相量取模。,（1）是否并联电容越大，功率因数越高？,（2）能否用串联电容的方法来提高功率因数cosj?,1.提高功率因数的方法,在感性负载两端并联容