6-2正弦电流电路中的

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,而负载不会把能量返还给电源,。,6-2,正弦电流电路中的功率,N,P,I,U,+,-,D.C.N,中,因为,C,断,L,短,所以只有,R,参考作用,所以电源,负载,A.C.N,中,L C,要参考作用,因为,u,C,i,L,在变，所以,w,C,w,L,也在变,当,在,L,和电路间存在能量的往返交换现象,其实：,一、瞬时功率,p,(,t,),单位：,W,（瓦特）,N,p,的,P,吸,=,电源的,P,出,设,则,N,P,u i,不同相，,在一周期内，有时,ui,实际方向同，有时相反。,当,u i,实际方向同时,当,u i,实际方向反时,在电源和,N,P,间有能量的往返交换，该现象在电,阻电路中不存在。,能量的振荡就只有在,L,、,C,和电源间进行,u(t,),i(t,),u,(,t,),i,(,t,),p,(,t,),二 平均功率,(average power),单位：,W,（瓦特）,1,N,P,吸收的,P,：,=,p,(,t,),的恒定,分量,p,(,t,),的恒定分量是,N,P,实际消耗的功率。,p,(,t,),的简谐分量仅仅是,N,P,与电源间进行能量往返,交换的速率,(,没有作功,),有功功率,单位：,W,（瓦特）,有功分量,无功分量,2,L,吸收的平均功率,P,L,但在一周期内：,L,不耗能,u,L,i,L,同理，,C,不耗能,3,C,吸收的平均功率,P,C,线性电阻为耗能元件,4,R,吸收的平均功率,P,R,i,R,三 视在功率,(apparent power),单位,VA,（伏安）,1,视在功率,S,为电气设备的,容量,2,功率因数,(,或,PF),(power factor),（,u i,一致方向）,又叫,功率因数角,1,复功率,(complex power),单位：,VA,（伏安）,四、复功率,和无功功率,Q,N,P,吸收的平均功率：,为,N,P,吸收的复功率,为辅助计算量,为,N,P,吸收的,无功功率,单位：,VAR,（乏）,2,有功功率,P,和无功功率,Q,为,N,P,吸收的有功功率,单位：,W,（瓦特）,sin,无功因数,(1),(2),(reactive power),有功功率 单位：,w,（瓦特）,无功功率,var,（乏）,(3),a),用,N,P,的串联等效电路来分析,+,_,R,jX,+,+,_,_,感性无功（正值无功）,容性无功（负值无功）,设,X0,电压三角形,阻抗三角形,功率三角形,取其模除以,I,乘以,I,2,P,Q,S,(power triangle),b),用,N,P,的并联等效电路来分析,B,0,容性,Q,0,B,0,+,_,G,jB,电流三角形,导纳三角形,功率三角形,取其模除以,U,乘以,U,2,G,B,P,S,Q,+,_,G,jB,3,二端元件,R,、,L,、,C,的,(1),(2),电感吸收正值无功,(3),电容吸收负值无功,(4),由,RLC,组成的,N,P,的,当,X0,时，为感性电路,当,X0,时，为容性电路,B0,求全电路吸收的复功率和各支路吸收的复功率,。,解,Z,全电路吸收的复功率,各支路吸收的复功率,守恒,与,例,2,在图示电路中，已知,R,1,=10,，,X,C,=17.32,，,I,1,=5 A,，,U,=120 V,，,U,L,=50 V,，,同相。求,R,、,R,2,和,X,L,。,解,所以电路吸收的,Q,总,=0,作业,6-14,求复功率和功率因数,瞬时功率,是时间的函数，但却不是时间的正弦函数，,单位为,瓦特,。,平均（有功）功率,不是时间的函数，一般而言是常数，它表示二端网络实际消耗的功率，可用功率表测量，单位为,瓦特,。,无功功率,表示二端网络与电源之间能量往返交换的最大速率，它可用无功功率表测量，单位为,乏,。,视在功率,常用于表示电源设备的容量，它既是平均功率的最大值，也是无功功率的最大值，单位为,伏安,。,复功率,是功率分析中的辅助计算量，它可以将平均功率、无功功率、视在功率及功率因数角联系起来，,单位为,伏安,。,比较,例,3,三表法测参数,已知电压表读数为,50V,，电流表读数为,1A,，功率表读数为,30W,，电源频率为,50Hz,，求线圈的电阻,R,、电感,L,及其功率因数。,解：,注意,p,(,t,)0,表能量传递方向,p,(,t,)0,表感性无功 负载为感性负载,Q0,表容性无功 负载为容性负载,对于,S,一定的电源：,若需提供一定的,对于,U,S,一定的电源,+,-,+,+,-,-,若需传送一定的,P,要求：电压降落不能太大,线路损耗不能太大,所以采用 高压输电,五 功率因数的提高,提高功率因数的方法,例,4,已知 电源的,f,=50,HZ,U,=220,V,I,L,=0.4A,P,=40,w,解,(1),（,1,）求日光灯电路吸收的无功功率及功率因数；,（,2,）求日光灯电路的等效阻抗,Z,1,，,等效电阻,R,和,等效电感,L,之值；,（,3,）如果要求将功率因数提高到,0.95,，试问在,AB,二端间并联电容,C,之值应为多少？,(3),并联电容以后,P,Q,1,S,1,Q,S,(2),a),作并联电容前后的功率三角形,b),用电流三角形来分析,i(t,),i,L,(t,),C,i,C,(t,),i,R,(t,),+,-,例,5,解（,1,）,（,2,）并,C,后,（,a,）用阻抗计算,D,C,-,+,（,b,）用电流计算,六 负载,Z,获得最大功率的条件,当,X,i,+,X,=0,，,即,X,=,X,i,时,首先将除,Z,以外的电路用戴维宁定理化简,若仅,X,可调,负载吸收最大功率的条件为,X,=,X,i,共轭匹配,若,R,、,X,均可调,则先调,X,：使,再调,R,：令,思考：若改变,Z,i,来实现共轭匹配，,Z,能获得最大功率吗？,求最大功率的方法对,DCN,也实用,