正弦交流电路中的R、L、C特性.ppt

1、根据 欧姆定律,3-4 .1电阻元件的交流电路,3-4 R、L、C元件的正弦交流电路,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,电阻电路中的功率,1. 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积,小写,2. 平均功率（有功功率）P：一个周期内的平均值,大写,基本关系式：,3-4.2 电感元件的交流电路,电感电路中电流、电压的关系,设：,3. 有效值,则：,4. 相量关系,设：,电感电路中欧姆定律的相量形式,其中含有幅度和相位信息,？,感抗（XL =L ）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。,关于感抗的讨论,电感电路中的功

2、率,1. 瞬时功率 p ：,储存 能量,释放 能量,可逆的 能量转换 过程,2. 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 Q,Q 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：,则：,3-4.3 电容元件的交流电路,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,则：,I,4. 相量关系,设：,则：,电容电路中欧姆定律的相量形式,其中含有幅度和相位信息,关于容抗的讨论,C断路,电容电路中的功率

3、,1. 瞬时功率 p,i,u,t,2. 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）,例,求电容电路中的电流,瞬时值,i 领先于 u 90,电流有效值,相量图,1. 单一参数电路中的基本关系,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）,* 电流、电压相量符合相量形式的欧姆定律、克氏 定律,R,L,在电阻电路中：,正误判断,

4、在电感电路中：,正误判断,若,则,电流、电压的关系：,（一）,3-5.1 R-L-C串联交流电路,3-5 R-L-C串、并联交流电路,总电压与总电流 的关系式,相量方程式：,则,相量模型,R-L-C串联交流电路 - 相量图,先画出参 考相量,相量表达式：,电压三角形,令,则,R-L-C串联交流电路中的 复数形式欧姆定律,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。,说明：,关于复数阻抗 Z 的讨论,结论：的模为电路总电压和总电流有效值之比， 而的幅角则为总电压和总电流的相位差。,（二）,（） Z 和电路性质的关系,假设R、L、C已定， 电

5、路性质能否确定？ （阻性？感性？容性？）,不能！与频率有关,（）阻抗（Z）三角形,阻抗 三角形,（）阻抗三角形和电压三角形的关系,（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）,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：,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：,单位：伏安、千伏安,注： SU I 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,设

6、 i 领先 u ，（电容性电路）,R、L、C 串联电路中的功率关系,正误判断,因为交流物理量除有效值外还有相位。,？,在R-L-C串联电路中,？,正误判断,正误判断,在正弦交流电路中,？,？,？,？,？,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,？,？,？,？,3-5.2 R-L-C并联交流电路,（一） 简单串并联电路,3-6 复阻抗电路,Y1、Y2 - 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,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,已知： I1=10A、 UAB =100V，,则：,求：A、UO的读数,求：A、UO的读数,已知： I1=10A、 UAB =100V，,设：,、领先 90,I=10 A、 UO =141V,求：A、UO的读数,已知： I1=10A、 UAB =100V，,求：各支路电流的大小,相量模型,原始