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电路分析教学课件吴安岚3.3.ppt 38页

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电路分析 主编 吴安岚 副主编 智贵连 编写组 : 吴安岚 智贵连 姬昌利 李博森 中国水利水电出版社 2009、9、版 内容简介 本教材理论推导从简,计算思路交待详细,概念述明来龙去脉,增加例题数量和难度档次,章节分 “重计算”及“重概念”两类区别对待,编排讲究逐步引深的递进关系,联系工程实际,训练动手能力,尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法,语言朴实简练,图文印刷结合紧密,便于自学与记忆,便于节省理论教学时数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。 3.3 正弦电路中的电阻、感抗、容抗 6.功率关系 (1) 瞬时功率 u i C + _ (2) 平均功率 P 由 C是非耗能元件 瞬时功率 : u i + - u i + - u i + - u i + - + p >0 充电 p <0 放电 + p >0 充电 p <0 放电 p o 所以电容C是储能元件。 结论: 纯电容不消耗能量,只和电源进行能量交换(能量的吞吐)。 u i o u,i 同理,无功功率等于瞬时功率达到的最大值。 (3) 无功功率 Q 单位:var 为了同电感电路的无功功率相比较,这里也设 则: [例3—7] 题见教材。 解:(1)当频率 时, 电压相量 复容抗 电流的相量 电流瞬时值表达式 无功功率 (2)当频率增加为原频率的20倍时, 复容抗 电流的相量 电流瞬时值表达式 无功功率 增大20倍 减小到1/20 结论:电容元件具有阻低频通高频的特性 (3)电容电压与电流的相量图 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 R i u 设 则 u、 i 同相 0 L i u C i u 设 则 设 则 U超前 i 90° U滞后i 90° 0 0 基本 关系 + + + - - - * * 23 * 27 3.1 正弦量的三要素及相位 3.2 正弦量的相量表示法及计算法 3.3 正弦电路中的电阻、感抗、容抗 3.4 正弦电路中电阻、电感、电容的串联 3.5 正弦电路中电阻、电感、电容的并联 3.6 阻抗的串并联及正弦电路的相量图 3.7 正弦电流电路的功率 3.8 功率因数的提高 3.9 正弦电流电路中的谐振 第3章 正弦稳态电路的计算 根据 欧姆定律 3.3.1电阻元件的正弦交流电路 一、电阻元件基本关系: 1. 频率相同 2. 相位相同 电阻电路中电流、电压的关系 3. 有效值关系: 4. 相量关系:设 则 即 相量图 相量模型 + - R 2. 功率关系 (1) 瞬时功率 p:瞬时电压与瞬时电流的乘积 小写 结论: (耗能元件),且随时间变化。 p i ωt u O ωt p O i u 瞬时功率在一个周期内的平均值 大写 (2) 平均功率(有功功率)P 单位:瓦(W) P R u + _ p p ωt O 注意:通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。 [例3—5]题见教材。 解: 电压相量 求得电流相量 电流的瞬时值表示式为 电阻的平均功率 (一)电感元件 L: 3.3.2 电感元件的正弦交流电路 磁通 磁链 电感:单位电流产生的磁链 (单位:H, mH, ?H) 1H=103 mH 1 mH =103 ? H 电路符号 电感的韦-安特性曲线 线性电感元件 非线性电感元件 (二) 电感元件的正弦交流电路 伏安关系式: i 设 则 u L + _ 电感电路中电流、电压的关系 1. 频率相同 2. 相位相差 90° (u 超前i 90 °) 设: 3. 有效值 感抗(Ω) 定义: 则: 相量图 4. 相量关系 设: 超前! 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 ! + - 相量模型 有效值关系 相位关系 感抗XL 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。 ω XL ω = 0 时 XL = 0 5. 感抗 E + _ L R 直流 E + _ R 6. 功率关系 (1) 瞬时功率 (2) 平均功率 L是非耗能元件 储能 p <0 + p >0 分析: 瞬时功率 : u i + - u i + - u i + - u i + - +

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