電工電子學課件(非電專業(yè))

12.功率關系儲能元件上的瞬時功率耗能元件上的瞬時功率

在每一瞬間,電源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉,一部分與儲能元件進行能量交換。(1)瞬時功率設：RLC+_+_+_+_2(2)平均功率P

（有功功率）單位:Wcos

稱為功率因數(shù)，用來衡量對電源的利用程度。所以:總電壓總電流u與i

的夾角電阻消耗的電能3(3)無功功率Q單位：var總電壓總電流u與i

的夾角根據(jù)電壓三角形可得：電感和電容與電源之間的能量互換4(4)視在功率S

電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位：V·A注：SN＝UNIN稱為發(fā)電機、變壓器等供電設備的容量，可用來衡量發(fā)電機、變壓器可能提供的最大有功功率。

P、Q、S

都不是正弦量，不能用相量表示。5串聯(lián)阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQPR將電壓三角形的有效值同除I得到阻抗三角形將電壓三角形的有效值同乘I得到功率三角形6解：1.

感抗XL=L=314×127×10-3=40

R、L、C串聯(lián)交流電路如圖所示。已知R=30、L=127mH、C=40F，電源電壓u=220sin(314t+45）V.求：1.感抗、容抗及復阻抗;2CRLuRuLuciu+–+–+–+–容抗

XC=C1=314×40×10-61=80例2.5復阻抗Z=R2+(XL–Xc)2=50Z=302+(40–80)2復阻抗模7求：2.電流的有效值和瞬時值表達式；解：1.

XL=40

XC=80=50–53

Z2.=22045

VU

?電壓相量I

?=U?Z=22045

50–53

=4.498A

I=4.4Ai=4.4sin(314t+98)A電流有效值瞬時值2I?jLR+–+–+–+–U

?UR?UC?UL?C1–j8求：3.各元件兩端電壓瞬時值表達式。解：1.2.=22045

VU

?電壓相量I

?=4.498A

I?jLR+–+–+–+–U

?UR?UC?UL?uR=

1322sin(314t+98)V3.=RI

?=13298VUR?=I

?jXL=176–172VUL?uL=

176sin(314t

–172)V2Uc?=-jXcI?=3528VuC=

352sin(314t

+8)V2C1–jXL=40

XC=80=50–53

Z9正誤判斷因為交流物理量除有效值外還有相位。？RLC在R-L-C串聯(lián)電路中10？正誤判斷而復數(shù)阻抗只是一個運算符號。Z不能加“?”反映的是正弦電壓或電流，11正誤判斷在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流電路中？？？？？12正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設？？？13正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設？？？？14作業(yè)：P94-102頁A選擇題：2.3.1、2.3.2、2.4.1、2.4.2、2.4.3、2.4.4

B基本題：2.4.7、2.4.1015Z1U?I

?Z2U2?U1?等效變換條件Z=Z1+Z2若Z1=R1+jX1

Z2=R2+jX2則Z=R1+jX1+

R2+jX2

=(R1+R2)+j(X1+

X2)Z=Z1Z2+一般2.5.1阻抗的串聯(lián)U=U1U2++–ZU?I

?+–2.5阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)分壓公式：16討論

下列各圖中給定的電路電壓、阻抗是否正確？兩個阻抗串聯(lián)時,在什么情況下:成立。U=14V?U=70V?(a)34V1V26V8V+_6830V40V(b)V1V2+_172.5.2

阻抗的并聯(lián)等效電路=Z

1Z1Z211+ZU?I?+–Z1U?I?Z2I1?I2?+–一般通式:分流公式：I

I1I2+≠Z

1Z1Z211+≠18導納的概念：導納——阻抗的倒數(shù)

并聯(lián)支路較多時，計算等效導納較方便。G:電導,B:電納=Z

1Z1Z211+即：Y=Y1+Y2+-并聯(lián)時：單位是西門子，簡稱西(S)19

下列各圖中給定的電路電流、阻抗是否正確？I=8A?4A44A4A2A1思考答案：錯I=8A?4A44A4A2A1兩個阻抗并聯(lián)時,在什么情況下:成立。202.6復雜交流電路的分析與計算相量形式的基爾霍夫定律

和計算復雜直流電路一樣，復雜交流電路也要應用支路電流法、疊加原理和戴維寧定理等方法來分析與計算。所不同的是電壓、電流應以相量表示，電阻、電感和電容及其組成的電路應以阻抗或導納來表示。相量形式的歐姆定律21一般正弦交流電路的解題步驟1、根據(jù)原電路圖畫出電路的相量模型圖(電路結構不變)2、根據(jù)相量模型列出相量方程式或畫相量圖3、用相量法或相量圖求解4、將結果變換成正弦表達式22有功功率P也等于電路中各電阻有功功率之和。N(W)無功功率Q(Var)也等于電路中各電感、電容無功功率之和?；?3已知：,R1、R2、L、C求：各支路電流的大小LC例2.624相量模型原始電路LCCjX-iu25解法一：支路電流法相量模型CjX-26解法二：疊加定理+R1R2CjX-R1R2CjX-CjX-27解法三：戴維寧定理(如求iu)求ZCjX-BACjX-28

圖示電路中，電壓表讀數(shù)為220V,電流表讀數(shù)為I1=10A，I2=14.14A,R1=12，R2=XL,電源電壓u與電流i同相。求總電流I、R2、XL、

Xc.

I?I1?U2?1014.1410U1?120100uii2i1CR2LR1A1A2Vu1u210A14.14AXc=10010=10