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1、2-4正弦稳态电路的功率和功率因数的提高：正弦稳态电路的功率和功率因数的提高： 一、瞬时功率二、三个三角形的变换三、有功功率：三、有功功率：四四 、无功功率：、无功功率：五、五、 视在功率视在功率1第二章正弦交流稳态电路2-4正弦稳态电路的功率和功率因数的提高：正弦稳态电路的功率和功率因数的提高： 交 流无 源网络ui一、什么是瞬时功率？二端网络在某一瞬时吸收的功率称瞬时功率.2第二章正弦交流稳态电路2-4正弦稳态电路的功率和功率因数的提高：正弦稳态电路的功率和功率因数的提高： 交 流无 源网络uip=ui=U Sin（t+）I Sint =UICOS-COS（2t+） 0吸收 0释放一、什么
2、是瞬时功率？二端网络在某一瞬时吸收的功率称瞬时功率.3第二章正弦交流稳态电路三、有功功率：三、有功功率：P=UICOSCOS：功率因数由R、L、C及决定二、三个三角形的变换4第二章正弦交流稳态电路三、有功功率：三、有功功率：P=UICOSCOS：功率因数由R、L、C及决定四四 、无功功率：、无功功率：电感：电感：QL=ULI 电容：电容：QC=UCIQ=QL-QC=UISin二、三个三角形的变换5第二章正弦交流稳态电路五五、 视视在在功功率率：二二端端网网络络的的总总电电压压和和总总电电流流有有 效值的乘积叫效值的乘积叫 视在功率视在功率。1.视在功率表示电气设备的额定容量。视在功率表示电气设
3、备的额定容量。2.视在功率计算公式：视在功率计算公式：6第二章正弦交流稳态电路五五、 视视在在功功率率：二二端端网网络络的的总总电电压压和和总总电电流流有有 效值的乘积叫效值的乘积叫 视在功率视在功率。 S=UI=U额额I额额 即即 SN=UNIN3.单位伏安：单位伏安：KVA VA1.视在功率表示电气设备的额定容量。视在功率表示电气设备的额定容量。2.视在功率计算公式：视在功率计算公式：7第二章正弦交流稳态电路六、注意各设备之间的功率关系：P=P1+P2+P3Q=Q1+Q2+Q38第二章正弦交流稳态电路六、注意各设备之间的功率关系：P=P1+P2+P3Q=Q1+Q2+Q3则S=P2+Q2而S
4、S1+S2+S39第二章正弦交流稳态电路例2-12下图为无源二端网络，图中R13，XL4，R28，XC6U22000VI144 530A，I2 22 370A.求支路及全电路的有功功率、无功功率、视在功率是多少？10第二章正弦交流稳态电路例2-12下图为无源二端网络，图中R13，XL4，R28，XC6U22000VI144 530A，I2 22 370A.求支路及全电路的有功功率、无功功率、视在功率是多少？分析支路分析支路1：1.有功功率：3.视在功率 ：2.无功功率 ：11第二章正弦交流稳态电路例2-12下图为无源二端网络，图中R13，XL4，R28，XC6U22000VI144 530A，
5、I2 22 370A.求支路及全电路的有功功率、无功功率、视在功率是多少？分析支路分析支路1：1.有功功率：P1=I12R1=4423=5.8KW3.视在功率 ：S1= P12+Q12 =9.7KVA2.无功功率 ：1= I12XL=4424=7.7Kvar12第二章正弦交流稳态电路4.电路总功率：P=P1+P2=5.8+3.87=9.7KW分析支路2：1.有功功率：P2=I22R2=2228=3.87KW2.无功功率：Q2=-I22XC=-2226=-2904VarS2= P22+Q22 = 3.872+（-2.9）2 =4.84KVA5.总无功功率：Q=Q1+Q2=7.7-2.9=4.8K
6、Var6.总视在功率：S= P2+Q2 = 9.72+4.82 =10.8KVA 3.视在功13第二章正弦交流稳态电路六六 功率因数的提高：功率因数的提高：1.低功率因数的弊端发电机的效能不能充分发挥发电机的效能不能充分发挥 。输电线路上功率损耗大输电线路上功率损耗大。14第二章正弦交流稳态电路六六 功率因数的提高：功率因数的提高：1.低功率因数的弊端2.提高功率因数的方法：3.为什么对感性负载并联电容能并联电容能提高功率数？4.将功率因数由COS1提高到COS要并联多大的电容?15第二章正弦交流稳态电路六六 功率因数的提高：功率因数的提高：1.低功率因数的弊端发电机的效能不能充分发挥发电机的
7、效能不能充分发挥 。输电线路上功率损耗大输电线路上功率损耗大。I = UCOSPP =I2 R116第二章正弦交流稳态电路2.提高功率因数的方法：对感性负载并联电容并联电容.17第二章正弦交流稳态电路2.提高功率因数的方法：对感性负载并联电并联电容容.IL可分解为IR+IL13.为什么对感性负载并联电容能并联电容能提高功率数？注意：18第二章正弦交流稳态电路4.将功率因数由COS1提高到COS要并联多大的电容?19第二章正弦交流稳态电路4.将功率因数由COS1提高到COS要并联多大的电容?C=(tg1-tg)5.补偿电容的无功功率是：QC=UIC=P(tg1-tg)2fU2P20第二章正弦交流
8、稳态电路例2-13：有一日光灯接在220V、50HZ的交流电源上，已知IL=0.366A，COS1=0.5.现要把功率因数提高到0.9要并联多大的电容？并联电容后的总电流是多少？如果将COS又由0.9提升至1，并联电容值增加了多少？21第二章正弦交流稳态电路例2-13：有一日光灯接在220V、50HZ的交流电源上，已知IL=0.366A，COS1=0.5.现要把功率因数提高到0.9要并联多大的电容？并联电容后的总电流是多少？如果将COS又由0.9提升至1，并联电容值增加了多少？例题分析：1.画图如下：220V50HZIL=0.366（原0.5)COS1=0.5(原)22第二章正弦交流稳态电路4
9、.电容的计算：P2fU2P=UICOS1=2200.3660.5=40.3W(tg60-tg25.8) COS1=0.5 1=60COS=0.9 =25.8=40.323.14502202(tg60-tg25.8)=3.3F C= 2.由功率因数查表求功率角：3. 求功率：23第二章正弦交流稳态电路5.并入电容后的总电流：I= UCOSP=40.32200.9=0.204A 原来是0.36A变为0.204A总电流变小，6.COS由0.9提升1，要并联多大的电容：C= 40.323.14502202(tg25.8-tg0)=1.3F 7.比较两次每提高0.1要并联多大的电容？24第二章正弦交流稳
10、态电路一、谐振定义：一、谐振定义：2-5 交流电路的谐振交流电路的谐振二、谐振条件二、谐振条件：三、谐振频率三、谐振频率：四、串联谐振电路的特点:五、并联电路谐振特性：五、并联电路谐振特性：六、什么是特性阻抗？特性阻抗？七、品质因数七、品质因数Q：八、相量图25第二章正弦交流稳态电路3. 谐振的电路图谐振的电路图一、谐振定义：一、谐振定义：1.外加电源电压的频率与电路的固有频率相同；2.回路电压S与电流İS同相的现象.2-5 交流电路的谐振交流电路的谐振26第二章正弦交流稳态电路3. 谐振的电路图谐振的电路图一、谐振定义：一、谐振定义：1.外加电源电压的频率与电路的固有频率相同；2.回路电压S
11、与电流İS同相的现象.2-5 交流电路的谐振交流电路的谐振27第二章正弦交流稳态电路二、谐振条件二、谐振条件： XL=XC三、谐振频率三、谐振频率：28第二章正弦交流稳态电路二、谐振条件二、谐振条件： XL=XC三、谐振频率三、谐振频率： 2LC129第二章正弦交流稳态电路1.阻抗阻抗最小： z0=R 2.电路电流电流最大，与端电压同相四、串联谐振电路的特点:30第二章正弦交流稳态电路1.阻抗阻抗最小： z0=R 2.电路电流电流最大，与端电压同相3.电感与电容两端电压电压大小相等是总电压的Q倍4.L、C交换能量能量,与电源无关Q=QL-QC=0四、串联谐振电路的特点:31第二章正弦交流稳态电
12、路五、并联电路谐振特性：五、并联电路谐振特性：32第二章正弦交流稳态电路3.İL=- İC İL与 İC大小相等方向接近相反；大小为总电流的Q倍。 4.全部能量被电阻吸收 。1.z0= 最大； 2.İ= ， 最小；五、并联电路谐振特性：五、并联电路谐振特性：Z0ULCR33第二章正弦交流稳态电路六、什么是特性阻抗？特性阻抗？串联或并联电路谐振时的感抗或容抗叫特性阻抗。 = 1oCLC=0L= 34第二章正弦交流稳态电路六、什么是特性阻抗？特性阻抗？串联或并联电路谐振时的感抗或容抗叫特性阻抗。七、品质因数七、品质因数Q：1、串联电路谐振时电感电电压压或电容电压与外加电压之比叫品质因数。品质因数。
13、 = 1oCLC=0L= 35第二章正弦交流稳态电路六、什么是特性阻抗？特性阻抗？串联或并联电路谐振时的感抗或容抗叫特性阻抗。七、品质因数七、品质因数Q：1、串联电路谐振时电感电电压压或电容电压与外加电压之比叫品质因数。品质因数。 2、并联电路电容支路的电电流流与总电流比之比叫品品质质因数。因数。Q=/R=0L/R=1/（0CR） = 1oCLC=0L= 36第二章正弦交流稳态电路1.并联电路2.串联电路八、相量图37第二章正弦交流稳态电路1.并联电路2.串联电路八、相量图38第二章正弦交流稳态电路九、应用实例：39第二章正弦交流稳态电路十、补充实例：R、L、C三元件并联接于电压U=10V的交
14、流电路中，已知R=1K，L=31.8mHC=31.8F，回路的品质因数Q10试求：（1）谐振频率的大小（2）谐振时各支路电流及电路总电流大小İ=10VRLICCILİR40第二章正弦交流稳态电路总电流：I=10mA，与电压同相位。支路电流：IL=IC=QI=1010=100mA 电路处于谐振状态L、C的总电流为0，不向电源取能量.İ=10VRLICCILİR解：（1）0=R10ejo110310-2 ejo（2）İ= =2 =500HZ=12 31.810-331.810-6LC141第二章正弦交流稳态电路练习题：求下列3个图中电流表的读数：P100页IL5AİR图1图242第二章正弦交流稳态电路练习题：求下列3个图中电流表的读数：P100页IL5AİR图1图243第二章正弦交流稳态电路UICIL3A-3A图344第二章正弦交流稳态电路图345第二章正弦交流稳态电路2010年09月26日 第二章 讲课内容已结束，请抓紧时间复习，争取好成绩！46第二章正弦交流稳态电路
