正弦交流電路知識講座(編輯修改稿)
2025-02-23 05:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、無功功率 Q和視在功率 S存在下列關(guān)系：例：測量電感線圈 R、 L的實驗電路，已知電壓表的讀數(shù)為 50V，電流表的讀數(shù)為 1A，功率表讀數(shù)為 30W，電源的頻率 f =50Hz。試求 R、 L之值。+VA W+* *電感線圈解：可先求得線圈的阻抗=50Ω解得：=30 + j40ΩR = 30 Ω= 127 mH另一種解法R = 30 Ω而故可求得： = 40Ωω = 2πf = 314 rad/s可以證明正弦電流電路中總的有功功率是電路各部分有功功率之和，總的無功功率是電路各部分無功功率之和，即有功功率和無功功率分別守恒。但視在功率不守恒。三、功率因數(shù)的提高是電路的功率因數(shù)。電壓與電流間的相位差或電路的功率因數(shù) 決定于電路（負載） 的參數(shù)。只有在電阻負載的情況下，電壓和電流才同相，其功率因數(shù)為 1。對于其他負載來說，其功率因數(shù)均介于 0 與 1之間。功率因數(shù)不等于 1時，電路中發(fā)生 能量互換 ，出現(xiàn)無功功率。這樣引起下面兩個問題：發(fā)電設(shè)備的容量不能充分利用增加線路和發(fā)電機繞組的功率 損耗提高功率因數(shù)的意義RjωL與電感性負載并聯(lián)靜電電容器。O提高功率因數(shù)的常用方法：O并聯(lián)電容 C的計算提高功率因數(shù)，是指提高 電源或電網(wǎng) 的功率因數(shù)，而 不是 指提高某個 電感性負載 的功率因數(shù)。并聯(lián)電容后并 不改變 原負載的工作狀況，所以電路的有功功率并沒有改變，只是 改變 了電路的 無功 功率，從而使功率因數(shù)得到提高。提高功率因數(shù)的含義例：正弦電壓為 50Hz， 380V，感性負載吸收的功率為 20kW ，功率因數(shù) 。若使電路的功率因數(shù)提高到，求在負載的兩端并接的電容值。I = A= A= 375 μF解：O 串聯(lián)電路的諧振一、 RLC串聯(lián)電路R二、串聯(lián)諧振的定義由于串聯(lián)電路中的感抗和容抗有相互抵消作用，所以，當(dāng) ω=ω0時，出現(xiàn) X(ω0） =0，這時端口上的 電壓與電流同相 ，工程上將電路的這種工作狀況稱為 諧振 ，由于是在 RLC串聯(lián)電路中發(fā)生的，故稱為串聯(lián)諧振。三、串聯(lián)諧振的條件Im [ Z( jω) ] = 0四、諧振頻率角頻率頻率諧振頻率又稱為電路的 固有頻率 ，是由電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定的。串聯(lián)諧振頻率只有一個，是由串聯(lián)電路中的 L、 C參數(shù) 決定 的，而與串聯(lián)電阻 R無關(guān)。Im [ Z( jω) ] = 0五、串聯(lián)諧振的特征阻抗= R諧振時阻抗為 最小 值。電流在輸入電壓有效值 U 不變的情況下，電流為 最大 。電阻電壓實驗時可根據(jù)此特點判別串聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振與否。六、諧振曲線除了阻抗 Z 和頻率的特性外，還應(yīng)分析電流和電壓隨頻率變化的特性，這些特性稱為 頻率特性 ，或稱頻率響應(yīng) ，它們隨頻率變化的曲線稱為諧振曲線。ωOI(ω)七、品質(zhì)因數(shù)諧振時有所以串聯(lián)諧振又稱為 電壓諧振 。串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)如果 Q1，則有當(dāng) Q1，表明在諧振時或接近諧振時，會在電感和電容兩端出現(xiàn)大大高于外施電壓 U的高電壓，稱為 過電壓現(xiàn)象 ，往往會造成元件的損壞。但諧振時 L和 C兩端的等效阻抗為零（相當(dāng)于 短路）。八、功率諧振時，電路的無功功率為零，這是由于阻抗角為零，所以電路的功率因數(shù) = 1整個電路的視在功率 S= P但 分別 不等于零 。諧振時電路不從外部吸收無功功率電感與電容之間周期性地進行磁場能量和電場能量的 交換 ,但電路內(nèi)部的電感與電容之間周期性地進行磁場能量和電場能量的 交換 ，諧振時，有并有這一能量的總和為= 常量所以能量的總和另外還可以得出串聯(lián)電阻的大小雖然不影響串聯(lián)諧振電路的固有頻率，但有 控制和調(diào)節(jié) 諧振時電流和電壓 幅度 的作用。并聯(lián)諧振電路一、 GLC并聯(lián)電路G二、并聯(lián)諧振的定義由于發(fā)生在并聯(lián)電路中，所以稱為 并聯(lián)諧振 。三、并聯(lián)諧振的條件四、諧振頻率可解得諧振時角頻率頻率該頻率稱為電路的固有頻率。五、并聯(lián)諧振的特征輸入導(dǎo)納最小= G或者說輸入阻抗最大端電壓達最大值可以根據(jù)這一現(xiàn)象 判別 并聯(lián)電路諧振與否。六、品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)諧振時有 所以并聯(lián)諧振又稱 電流諧振 。如果 Q1，則諧振時在電感和電容中會出現(xiàn)過電流，但從 L、 C兩端看進去的等效電納等于零，即阻抗為無限大，相當(dāng)于 開路 。七、功率和能量諧振時無功功率所以表明在諧振時，電感的磁場能量與電容的電場能量彼此相互交換，兩種能量的總和為= 常數(shù)八、電感線圈和電容并聯(lián)的諧振電路R+_諧振時，有故有由上式可解得顯然，只有當(dāng)R+_O當(dāng)電感線圈的阻抗角 φ1很大，諧振時有 過電流 出現(xiàn)在電感支路和電容中?？荚圏c二?
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1