交流電路分析基本方法(編輯修改稿)
2025-06-16 19:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電容元件的性質(zhì)，故稱為 容抗 ，用符號 XC表示， Xc=1/（ ωc） 電容的伏安關(guān)系如右： 其相量形式為 電容的阻抗如右 可見，對電容元件來說， u與 i的相位差 φ=θuθi= 90O，在相位上電流超前電壓 90O 。 電容元件電壓、電流的相量圖如 P62 圖 236。電容元件的相量模型如圖 237 電容的阻抗如右 正弦交流電路功率的一般形式如下 將上式第二項展開，有 由式可見，第一項大于或等于零 ，它是瞬時功率的 不可逆部分 ；第二項的值正負(fù)交替，是瞬時功率的 可逆部分 。反映電路與電源之間來回交換能量 為了衡量網(wǎng)絡(luò)交換能量的能力，定義網(wǎng)絡(luò)與外部交換能量的最大速率為二端網(wǎng)絡(luò)的 無功功率 ，用 Q表示。相對于無功功率，平均功率又稱為有功功率 電容元件φ=90O 實例 P63 232 九．電感元件的阻抗 由此可知，電感元件電壓和電流有效值的比值為ωL 。當(dāng) U一定時， ωL越大，則 I越小，它體現(xiàn)了電感元件阻礙交流電流的性質(zhì)，故稱為 感抗 ，用符號 XL表示。 電感的阻抗如右 電感的伏安特性如右（ 解釋 ） 可見，對電感元件來說， u與 i的相位差 φ=θuθi= 90O，在相位上電壓超前電流 90O 。 電感元件電壓、電流的相量圖如 P64 圖 2310。電感元件的相量模型如圖 2311 電感的阻抗如右 電感元件φ=90O 實例 :P65 233 練習(xí)： P66： 5 十．本課的重點(diǎn) ? 重點(diǎn)： 阻抗的概念及基本元件的阻抗 第二章第 3課 在本次課中， 我們將 介紹基本元件串聯(lián)、并聯(lián)的交流電路。 上一課內(nèi)容回顧 下列幾種情況，哪些可按相量進(jìn)行加減運(yùn)算？結(jié)果為何？ （ 1） 10sin100t+5sin(300t+60O) （ 2） 40sin1000t100sin(1000t+30O) （ 2）可以 40/0O 100/30O = 68/133O 寫成正弦形式為 68sin(1000t133O) 一． 引入阻抗的作用 顯然，阻抗串聯(lián)的等效阻抗等于各串聯(lián)阻抗之和；阻抗并聯(lián)的等效阻抗的倒數(shù)等于各并聯(lián)阻抗倒數(shù)之和。請求上圖電路的阻抗 當(dāng)元件用其阻抗表示，元件的端電壓、端電流用相量表示時，表示元件的電路圖稱為相量模型 建立了正弦交流電路的相量模型以后，可利用直流電阻電路分析方法來分析正弦交流電路 (2+) P94 :22 電阻元件的電壓相量 等效阻抗 輸入 時間函數(shù)式 電容元件的電壓相量 時間函數(shù)式 電感元件的電壓相量 時間函數(shù)式 電阻元件的電壓相量 等效阻抗 輸入 電容元件的電壓相量 電感元件的電壓相量 電路的電壓相量 電壓三角形 等效阻抗 阻抗 Z的實部為電阻 R，虛部為電抗 X=XLXC，電抗為感抗與容抗的差。實部為“阻”，虛部為“抗”，阻抗體現(xiàn)了此串聯(lián)交流電路的性質(zhì)，表示了電路電壓相量與電流相量之間的關(guān)系。 RLC串聯(lián)電路的阻抗的模 |Z|、電阻R、電抗 X三者之間的關(guān)系可用 阻抗三角形 表示 。 阻抗相量 對感性電路，阻抗角 φ為正。對容性電路，阻抗角 φ為負(fù) 在計算阻抗時，可分別求出電阻、感抗、容抗，從而直接寫出電路的阻抗 (你認(rèn)為呢 ?) 正弦交流電路功率的一般形式如下 將上式第二項展開，有 第一項 總為正值，是電路吸收能量的瞬時功率 第二項 是一個 2ω的正弦函數(shù)，是電路與外部電源交換能量的瞬時功率，其幅值為電路的 無功功率 。有 三． RLC 串聯(lián)電路的功率 將第一項求平均，有 感性電路， Q0，容性， Q0 上式為有功功率 正弦交流電路功率的一般形式如下 第二項 的幅值為電路的 無功功率 。有 將第一項求平均，有 感性電路， Q0，容性， Q0 有功功率 將正弦交流電路的端電壓與端電流有效值的乘積 UI 稱為 視在功率 ，用大寫字母 S表示 S、 P與 Q三者之間的關(guān)系也可用一直角三角形表示，稱為 功率三角形 圖中， φ又稱為 功率因數(shù)角 （阻抗角） cos φ稱為 功率因數(shù)（可學(xué)習(xí) 功率因數(shù)的提高 ） 實例 P69 241 242 可參照 RLC串聯(lián)電路分析 RL串聯(lián)電路、 RC串聯(lián)電路、 LC串聯(lián)電路
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