上海交大电路理论教程PPT学习教案

1、上海交大电路理论教程上海交大电路理论教程1111 112221 122211122122j ()j ()j ()jUUUL IL IL IL ILLLLILI 在顺接的情况下，在顺接的情况下，M=L12=L210，串联后的总等效电感比无耦合时加强。，串联后的总等效电感比无耦合时加强。 在反接的情况下，在反接的情况下，M=L12=L210)，电源对电路作正功，电源对电路作正功, ,能量从电源送往电路，当电压、电流的符号相反，功率为负能量从电源送往电路，当电压、电流的符号相反，功率为负(p0, ,电源将能量输入电容电源将能量输入电容, ,有半有半周期周期p0, ,电容将能量吐还给电源，总能量为电容

2、将能量吐还给电源，总能量为0 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第14页/共22页能量的情况与电容一样。能量的情况与电容一样。由三角公式由三角公式cos()coscossinsin瞬时功率计算公式可分解成瞬时功率计算公式可分解成( )( )( )coscoscos2sinsin2RXptptp tUIUItUIt pR= UIcos(1+ cos2t)0,说明在能量传输上不改变方向说明在能量传输上不改变方向, ,只有大小只有大小变化变化, ,这分量的大小表示电路能量消耗的快慢程度，即电路等这分量的大小表示电路能量消耗的快慢程度，即电路等效阻抗电阻部分吸收的瞬时功率效阻抗电阻部分吸收的瞬时

3、功率, ,称之为称之为有功分量。有功分量。 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第15页/共22页( )( )( )coscoscos2sinsin2RXptptp tUIUItUIt 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第16页/共22页 电路中一般总是有电阻，尽管电路的瞬时功率有正有负，但在一个周期内，电路总是消耗功率的，因此，电路吸收的平均功率一般恒大于零。电路中一般总是有电阻，尽管电路的瞬时功率有正有负，但在一个周期内，电路总是消耗功率的，因此，电路吸收的平均功率一般恒大于零。 0011( )ddcosTTavRXPp ttpptUITT 其实平均功率就是电路瞬时功率的有功分量

4、的平均值其实平均功率就是电路瞬时功率的有功分量的平均值( (又等于瞬时功率有功分量交变部分的极大值又等于瞬时功率有功分量交变部分的极大值) )，因此，平均功率又称有功功率，简称功率，单位：瓦，因此，平均功率又称有功功率，简称功率，单位：瓦( (W) ) 、千瓦、千瓦( (KW) )。 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第17页/共22页 电感、电容在电路中并不消耗能量，但会在电路中与电源出现能量往返交换现象，使电路的功率因数低于纯电阻电路的功率因数电感、电容在电路中并不消耗能量，但会在电路中与电源出现能量往返交换现象，使电路的功率因数低于纯电阻电路的功率因数cos=1，由，由 在相同电压

5、作用下，为使负载获得相同功率，功率因数越低，所需电流越大，加重了电源电流的负担。在相同电压作用下，为使负载获得相同功率，功率因数越低，所需电流越大，加重了电源电流的负担。 cosavPIU 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率 如能改变阻抗角如能改变阻抗角(0) )就能减小电流。一般用电器是感性的，因此常用并联电容来减小阻抗角。就能减小电流。一般用电器是感性的，因此常用并联电容来减小阻抗角。第18页/共22页无功功无功功率率 电路与电源往返交换能量的多少，与电路瞬时功率无功分量的极大值电路与电源往返交换能量的多少，与电路瞬时功率无功分量的极大值UIsin有关，此值越大，则瞬时功率无功分量波

6、形的正负半周与横轴间构成的面积越大，往返交换的能量也越多，因此，定义有关，此值越大，则瞬时功率无功分量波形的正负半周与横轴间构成的面积越大，往返交换的能量也越多，因此，定义Q 为无功功率为无功功率 sinQUI 无功功率表示电路与电源间往返交换能量的最大速率，式中无功功率表示电路与电源间往返交换能量的最大速率，式中sin称无功因数。称无功因数。 无功功率的单位为无功伏安，简称乏无功功率的单位为无功伏安，简称乏( (var) )、也可用千乏、也可用千乏( (kvar) ) 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第19页/共22页 用电设备或用电器件用电设备或用电器件, ,都有在一定条件下的安全

7、运行限额，即额都有在一定条件下的安全运行限额，即额定电压定电压U，额定电流，额定电流I，( (UI都是有效值都是有效值) )，于是，于是S = UI称称S为表为表观功率观功率( (视在功率视在功率) )，表观功率的单位为伏安，表观功率的单位为伏安( (VA) )、千伏安、千伏安( (KVA) )由于由于S = UI，P = UIcos，Q = UIsin，22SPQ可用功率三角形表示可用功率三角形表示 在功率三角形中在功率三角形中, ,功率因数角也是阻抗角，因此，阻抗三角形、电功率因数角也是阻抗角，因此，阻抗三角形、电压三角形与功率三角形相似。压三角形与功率三角形相似。 8.3 8.3 正弦稳态功率正弦稳态功率第20页/共22页 表观功率、有功功率、无功功率和功率因数角，可以用复功率来统一表示。表观功率、有功功率、无功功率和功率因数角，可以用复功率来统一表示。 设任意单口电路的电流、设任意单口电路的电流、 电压为电压为mcos()2 cos()iiiItItmcos()2cos()uuuUtUtjeiIIjeuUU令令I为为I的共轭复根，的共轭复根，jeiII，则复功率，则复功率j()jeeco