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文档简介
正弦交流电路的分析计算§99.1单一参数的正弦交流电路9.2R-L-C串联交流电路9.3交流电路的一般分析方法一.
电阻电路uiR根据欧姆定律
设则9.1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:设
则
或电阻电路中的功率
uiR1.瞬时功率
p:瞬时电压与瞬时电流的乘积小写1.(耗能元件)结论:2.随时间变化3.与
成比例ωtuipωt2.平均功率(有功功率)P:一个周期内的平均值
大写
uiR二.电感电路
基本关系式:iuL设则电感电路中电流、电压的关系
1.频率相同2.相位相差
90°
(u
领先
i
90
°)iu设:3.有效值感抗(Ω)定义:则:4.相量关系设:则: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?u、i相位不一致!领先!感抗(XL=ωL
)是频率的函数,
表示电感电路中电压、电流有效值之间的关系,且只对正弦波有效。ωXLω=0时XL=0关于感抗的讨论e+_LR直流E+_R电感电路中的功率1.瞬时功率
p:iuL储存能量P<0释放能量+P>0P<0可逆的能量转换过程uiuiuiuiiuL+PP>0ui2.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)。3.无功功率QQ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:三.电容电路uiC则:
1.频率相同2.相位相差90°(u落后
i
90°
)电容电路中电流、电压的关系iu3.有效值或容抗(Ω)定义:则:I4.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领先!E+-ωe+-关于容抗的讨论直流是频率的函数,
表示电容电路中电压、电流有效值之间的关系,且只对正弦波有效。容抗ω=0时电容电路中的功率ui1.
瞬时功率
p充电p放电放电P<0释放能量充电P>0储存能量uiuiuiuiiuωt2.平均功率P瞬时功率达到的最大值(吞吐规模)3.无功功率Q(电容性无功取负值)已知:C=1μF求:I、i例uiC解:电流有效值求电容电路中的电流瞬时值i领先于u90°电流有效值1.单一参数电路中的基本关系电路参数基本关系复阻抗L复阻抗电路参数基本关系C电路参数R基本关系复阻抗小结在正弦交流电路中,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。2.单一参数电路中复数形式的欧姆定律
电阻电路电感电路电容电路复数形式的欧姆定律*电压、电流瞬时值的关系符合欧姆定律、克氏定律。3.简单正弦交流电路的关系(以R-L电路为例)uLiuRuRL*
电流、电压相量符合相量形式的欧姆定律、克氏定律RL在电阻电路中:正误判断???瞬时值有效值在电感电路中:正误判断?????单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图(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Riu设则u、i同相0LiuCiu设则设则u领先i90°u落后i90°00基本关系9.2R-L-C串联交流电路若则电流、电压的关系:uRLCi(一)总电压与总电流的关系式相量方程式:则相量模型RLC设(参考相量)R-L-C串联交流电路--相量图先画出参考相量相量表达式:RLC电压三角形Z:复数阻抗实部为阻虚部为抗容抗感抗令则R-L-C串联交流电路中的
复数形式欧姆定律复数形式的欧姆定律RLC在正弦交流电路中,只要物理量用相量表示,元件参数用复数阻抗表示,则电路方程式的形式与直流电路相似。是一个复数,但并不是正弦交流量,上面不能加点。Z在方程式中只是一个运算工具。
Z说明:RLC关于复数阻抗Z的讨论由复数形式的欧姆定律可得:结论:Z的模为电路总电压和总电流有效值之比,而Z的幅角则为总电压和总电流的相位差。(二)(1)Z和总电流、总电压的关系(2)Z和电路性质的关系
一定时电路性质由参数决定当
时,表示u领先i--电路呈感性当时,
表示u、i同相--电路呈电阻性当
时,表示u落后i
--电路呈容性阻抗角RLC假设R、L、C已定,电路性质能否确定?(阻性?感性?容性?)不能!当ω不同时,可能出现:XL
>
XC
,或XL
<
XC,或XL=XC。(3)阻抗(Z)三角形阻抗三角形(4)阻抗三角形和电压三角形的关系电压三角形阻抗三角形相似(三)R、L、C串联电路中的功率计算1.瞬时功率2.平均功率P(有功功率)uRLCi总电压总电流u与i的夹角平均功率P与总电压U、总电流I间的关系:-----功率因数
其中:在R、L、C串联的电路中,储能元件R、L、C虽然不消耗能量,但存在能量吞吐,吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为:3.无功功率Q:4.视在功率S:电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位:伏安、千伏安PQ(有助记忆)S注:S=UI可用来衡量发电机可能提供的最大功率(额定电压×额定电流)视在功率5.功率三角形:无功功率有功功率_++_p设i领先u,(电容性电路)R、L、C串联电路中的功率关系iu电压三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC正误判断因为交流物理量除有效值外还有相位。?RLC在R-L-C串联电路中?正误判断而复数阻抗只是一个运算符号。Z不能加“•”反映的是正弦电压或电流,正误判断在R-L-C正弦交流电路中?????正误判断在R-L-C串联电路中,假设???正误判断在R-L-C串联电路中,假设????(一)简单串并联电路交流电路的一般分析方法9.3Z1Z2iZ1Z2Z1Z2iZ1Z2Y1、Y2
---导纳Y1Y2导纳的概念设:则:电导电纳导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子(s
)。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(二)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例1下图中已知:I1=10A、UAB=100V,求:A、UO的读数解题方法有两种:1.利用复数进行相量运算2.利用相量图求结果AAB
C25UOC1解法1:利用复数进行相量运算已知:I1=10A、
UAB=100V,则:A读数为10安求:A、UO的读数即:设:为参考相量,AAB
C25UOC1UO读数为141伏求:A、UO的读数已知:I1=10A、
UAB=100V,AAB
C25UOC1解法2:利用相量图求解设:45°由已知条件得:、领先90°45°落后于I=10A、UO=141V由图得:求:A、UO的读数已知:I1=10A、UAB=100V,UC1=IXC1=100VuC1落后于i90°AAB
C25UOC1例2已知:R1、R2、L、C求:各支路电流的大小LC相量模型原始电路LC解法一节点电位法A已知参数:节点方程由节点电位便求出各支路电流:解法二:迭加原理R1R2R1R2+解法三:戴维南定理求、BAZ《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费:3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差,作为标准体系中的基础标准,术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快,所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长,在此情形下,化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式,与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语,在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高,与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过
第一阶段:资料搜集
搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段:2007年末形成初稿
初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语,常用英文成份术语等7部分。第三阶段:专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会(修订情况:1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容;2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类,将化妆品行业的新产品类别纳入本标准;3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改;4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见:1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准;对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复,因此删除“产品术语”一章的内容;对“原料功能术语”的内容进行梳理,删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段:征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段:征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR;4.相关领域国家标准如:GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签,GB/T14666-2003分析化学术语等;5.国内外化妆品的相关文献,如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容(一)结构:1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写9.中英文索引(二)主要内容:1).一般术语39条涉及化妆品的基本定义、化妆品生产和监督管理中出现频率较高的术语。2).毒理学试验方法术语40条收录了《化妆品卫生规范》中涉及的术语,以及在毒理学领域出现频率较高、与化妆品毒理学试验方法联系较密切的术语。3).卫生化学检验方法术语2
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