《电工电子技术及应用》课件 2-1-4 正弦交流电路的分析与计算

电工电子技术及应用2025/2/18情境1直流电路的等效变换及测试1任务2-1-4正弦交流电路的分析与计算

RLC22-1-4正弦交流电路的分析与计算（一）正弦交流电路功率1、电压、电流关系如图所示电路，根据基尔霍夫电压定律，总电压为其中：

情境2RLC串联谐振电路的测试2025/2/18情境2RLC串联谐振电路的测试3（一）正弦交流电路功率为计算总电压，可转换为相量式：即：

其中，Z称为复数阻抗，单位是欧姆。3情境2RLC串联谐振电路的测试2-1-4正弦交流电路的分析与计算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。2、复数阻抗Z：4情境2RLC串联谐振电路的测试阻抗角52、复数阻抗Z：（1）复数阻抗的表示形式：情境2RLC串联谐振电路的测试（2）阻抗三角形阻抗三角形6情境2RLC串联谐振电路的测试当时，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7（3）电压、电流的相位关系阻抗三角形情境2RLC串联谐振电路的测试RLC假设R、L、C已定，电路性质能否确定？（阻性？感性？容性？）不能！与频率ω有关

当ω不同时，可能出现：

XL

>

XC

，或XL

<

XC,或XL=XC

。

8思考情境2RLC串联谐振电路的测试乘以电流I：

即：

4、电压三角形9情境2RLC串联谐振电路的测试1、平均功率、无功功率和功率因数（1）瞬时功率

（2）平均功率

P

（有功功率）

uRLCi10（二）正弦交流电路功率情境2RLC串联谐振电路的测试

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：11情境2RLC串联谐振电路的测试视在功率S：电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位：伏安、千伏安注：S＝UI

用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流）12（4）视在功率S：情境2RLC串联谐振电路的测试PQS

视在功率（5）功率三角形：无功功率有功功率情境2RLC串联谐振电路的测试13（5）功率三角形

：13情境2RLC串联谐振电路的测试总电压总电流u与i

的夹角-----功率因数

其中：

情境2RLC串联谐振电路的测试14（三）功率因数14情境2RLC串联谐振电路的测试负载iu说明：

由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。功率因数和电路参数的关系RZ15（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试例40W白炽灯40W日光灯发电与供电设备的容量要求较大16（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试常用电路的功率因数纯电阻电路R-L-C串联电路纯电感电路或纯电容电路电动机空载满载

日光灯

（R-L-C串联电路）17情境2RLC串联谐振电路的测试思考：功率因数太低会有什么影响？18（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试1、增加电网中的有功损耗和电能损耗；

2、系统中总电流增加，使得电力系统中电气设备的容量必须增加，增大了投资；

3、使得线路的电压损耗增加，负荷电压下降；

4、电气设备容量不能充分利用。19功率因数过低的影响（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试注意供电部门一般要求用户的，否则受处罚。

20（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试一、自然提高：1、正确选用异步电动机的型号和容量，使其接近满载运行，(>70%)2、更换轻负荷电动机或改变接线（y－三角）3、电力变压器不宜轻载运行（负荷率小于0.6时，功率因数会下降20％）4、合理安排工艺流程，限制感性负载的空载运转二、无功补偿21提高功率因数的方法：（三）功率因数情境2RLC串联谐振电路的测试提高功率因数的原则：

必须保证原负载的工作状态不变，即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数的措施:uiRL并电容C22情境2RLC串联谐振电路的测试日光灯功率因数的改善----并联电容值的计算uiRLC

设原电路的功率因数为cos

L，要求补偿到cos

须并联多大电容？（设U、P

为已知）23情境2RLC串联谐振电路的测试iuRLC并联电容值的计算：40W日光灯将提高到0.9，需并联多大电容？

24情境2RLC串联谐振电路的测试iuRLC并联电容值的计算：[解]：因为cosФL