【文章內(nèi)容簡介】 相量圖 ? ?CXIU j?? ??純電容電路中歐姆定律相量形式 U?I?含有幅度和相位信息 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 幅度 :U=IXC oi 90????幅角 : 關于容抗的討論 直流 是頻率的函數(shù)， 頻率越高 ,容抗越小 ,頻率越低 ,容抗越大。電容有通高頻，阻低頻的特性。 容抗 )fC2 1Cω 1X（ C ???f＝ 0 時 ??cXe + CX E + s 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 交流 電容電路中的功率 )90s i n (2s i n2????tUutIi??tIUuip ?2s i n????1. 瞬時功率 p u i C 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 在關聯(lián)參考方向下，功率有時大于零，有時小于零，電容元件在電路中的作用是怎樣的呢？ tIUuip ?2s i n????p 放電 P 0 釋放 能量 充電 放電 充電 P 0 儲存 能量 i u ωt ωt 可逆的能量 轉(zhuǎn)換過程 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) o t1 t2 t3 ??????TTttIUTtPTP000d2s i n1d1? 2. 平均功率 P tIUuip ?2s i n????結(jié)論： 電容不消耗能量 ，只和電源進行能量 交換（ 能量的吞吐 ）， 是儲能元件 。 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 3. 無功功率 Q 最大值 tUIuip ?2s i n????CC XUXIUIQ22 ???上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) Q 的定義： 電容瞬時功率的 最大值 。用以衡量 電容與電路進行能量交換的規(guī)模。 已知： C ＝ 1μF Vtu )6314s i n ( ???求 ： I 、 i u i C 解 ????? ? 3 1 8 0103 1 4 11 6CX C ?電流有效值 3180???CXUI求電容電路中的電流 例 10 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) mA)3314s i n()26314s i n(??????????tti瞬時值 3180 ???CXUIU?I?030060i 領先于 u 90176。 電流有效值 上一頁 返回本章 返回本節(jié) 下一頁 在電阻電路中： 正誤判斷 Rui ?？ RUi ?RUI ?？ ？ 瞬時值 有效值 ? ? 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 在電感電路中： 正誤判斷 ？ LXui ?？ Lui??？ LUI??LXIU ??? ？ LjIU ?? ？ ? 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 在電容電路中： 正誤判斷 ？ CXui ?？ Cui ??？ CIU?1?CjXIU??? ？ CjIU ?? ？ ? 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 單一參數(shù)正弦交流電路的小結(jié) 電路 參數(shù) 電路圖 （正方向） 復數(shù) 阻抗 電壓、電流關系 瞬時值 有效值 相量圖 相量式 功率 有功功率 無功功率 R i u iRu?R設 則 tIi ?s in2?tIRu ?s in2?IRU? RIU ?? ?U?I?u、 i 同相 UI 0 L i u dtdiLu?C i u dtduCi?LXL?jj?CCXC??j11jj????設 則 tIi ?s in2?)90s in ( 2???tLIu??設 則 tIi ?s in2?)90s in ( 12???tCIu??LXIXULL???CXIXUCC?1??U?I?u領先 i 90176。 U?I?u落后 i 90176。 ? ?LXIU j?? ?? ?CXIU j?? ??0 0 LLXUXIUI22??CCXUXIUI22??基本 關系 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) )90s i n ()1(2)90s i n ()(2s i n2???????tCIutLIutIRuCLR?????tIi ?s in2?若 則 CLR uuuu ???一、電流、電壓的關系 u R L C RuLuCui 167。 RLC串聯(lián)的交流電路 )90si n (2)90si n (2si n2 00 ????? tIXtIXtRIu CL ???上一頁 下一頁 返回本章 ? ? ? ?? ?? ?CLCLXXRIXIXIRIU???????jjj?????CLR UUUU ???? ???相量方程式： 則 ? ?? ?CCLLRXIUXIURIUj j ??????????相量模型 R L C RU?LU?CU?I?U???? 0II?設 （參考相量） 總電壓與總電流的相量關系式 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) RLC串聯(lián)交流電路 ——相量圖 CU?U?LU?I?相量表達式 ： RU?CL UU ?? ?R L C RU?LU?CU?I?U?C?? ?UUL? ?? ?CL XXRIU ??? j??電壓三角形 先畫出參考相量 上一頁 下一頁 返回本章 Z：復阻抗 實部為電阻 虛部為電抗 容抗 感抗 ? ?? ?CL XXRIU ??? j??? ?CL XXRZ ??? j令 則 Z IU ?? ?RLC 串聯(lián)交流電路中的復數(shù)形式歐姆定律 復數(shù)形式的 歐姆定律 LU?CU?R L C RU?I?U?上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 說明： ? ?CL XXRZ ??? j? R L C RU?LU?CU?I?U? 復阻抗 Z 是一個復數(shù)，但并不是正弦交流量，因為電阻 R是不變的，而感抗 與容抗 是隨頻率變化的量，并不按正弦規(guī)律變化，因而上面 不能加點 。 Z 在方程式中只是一個運算工具。 LX CX上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) iuiu /IUZI/U/IUZ ??????????? ??ZIU ?? ?由復數(shù)形式 的歐姆定律 可得 ： 結(jié)論： Ｚ 的模 ︱ Z︱ 為電路總電壓和總電流有效值之比， 而 Ｚ 的幅角 φ則為總電壓和總電流的相位差 。 iu ??? ??IU?Z 和總電流、總電壓的關系 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) （ Z）三角形 RXXt a n)X(XRZCL12CL2????????/Z)Xj(XRZ CL ????Z?RCL XXX ??阻抗角 電阻 阻抗 電抗 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 3. 電路性質(zhì)的關系 ? ?CL XXjRZZ ????? ? 一定時電 路性質(zhì)由參 數(shù)決定 ? RXXt a n CL1iu???? ????當 時 ， 表示 u 領先 i －－ 電路呈 感性 CL XX ? 0??CL XX ? 0??當 時， 表示 u 、 i同相 －－ 電路呈 電阻性 CL XX ? 0??當 時 ， 表示 u 落后 i －－ 電路呈 容性 阻抗角 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) R L C RU?LU?CU?I?U?不能！ XL XC CXLX CL?? 1 ?? 、? 假設已知 R、 L、 C電路性質(zhì)能否確定？ (阻性？感性？容性？） XL XC 當 ω 不斷變化 時，可能出現(xiàn)： XL =XC 電路的性質(zhì)會隨頻率的變化而發(fā)生改變 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 電壓三角形 阻抗三角形 相 似 ? ?? ?CLCLRXXjRIUUUU??????????? ? ?CL XXjRZ ???CL XXX ???ZR?U?CU? RU?LU?CL UU ?? ?I?上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 二、 R、 L、 C 串聯(lián)電路中的功率計算 1. 平均功率 P （有功功率） RIIUPtpppTtpTPRRTCLRT200d)(1d1?????????010???TLL dtpTP010???TCC dtpTP電感的有功功率 為零 電容的有功功率 為零 IUdtpTP RT RR ???01電阻的有 功功率 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 總電壓 總電流 u 與 i 的夾角 IUP R?平均功率 P與總電壓 U、總電流 I 間的關系： ?U c o sU R ?其中： ?U I c o sP ?? ?cos 功率因數(shù) ?RU?U?CL UU ?? ?I?上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 在 R、 L、 C 串聯(lián)的電路中，儲能元件 L、 C 雖然不消耗能量，但與電路之間存在能量吞吐， 吞吐的規(guī)模用無功功率來表示。其大小為： ?s i nUIIUUIUIUQCLCLCL????????）（2. 無功功率 Q： RU?U??CL UU ?? ?上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 3. 視在功率 S： 電路中總電壓與總電流有效值的乘積。 UIS ? 單位：伏安、千伏安 P Q ?S 注： S＝ U I 可用來衡量發(fā)電機可能提供的最大功率 (額定電壓 額定電流） 視在功率 UIS ?4. 功率三角形 ?s inUIQ ?無功功率 ?c o sUIP ?有功功率 上一頁 下一頁 返回本章 返回本節(jié) 例 11 電阻 R=22Ω 電感 L=C= F串聯(lián)后接到 U=220V、 f=50Hz的正弦交流電源上。求（ 1）電路的阻抗、阻抗角、功率因數(shù)；（ 2）電流、線圈上的電壓、電容上的電壓的有效值；（ 3）電路的有功功率和無功功率。 解： ??????? 882 fLX L ?????????