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1、正弦交流電路中的RLC特性演示文稿第一頁(yè),共七十四頁(yè)。優(yōu)選正弦交流電路中的RLC特性第二頁(yè),共七十四頁(yè)。1. 頻率相同 2. 相位相同 3. 有效值關(guān)系: 電阻電路中電流、電壓的關(guān)系4. 相量關(guān)系:設(shè) 則 或 第三頁(yè),共七十四頁(yè)。電阻電路中的功率 u i R 1. 瞬時(shí)功率 p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫 第四頁(yè),共七十四頁(yè)。1. (耗能元件)結(jié)論:2. 隨時(shí)間變化 3. 與 成比例 t uipt第五頁(yè),共七十四頁(yè)。2. 平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)的平均值 大寫 u i R 第六頁(yè),共七十四頁(yè)。 基本關(guān)系式:i u L 設(shè) 則 3-4.2 電感元件的交流電路 第七頁(yè),共七十四頁(yè)。電感
2、電路中電流、電壓的關(guān)系 1. 頻率相同 2. 相位相差 90 (u 領(lǐng)先 i 90 )i u 設(shè):第八頁(yè),共七十四頁(yè)。3. 有效值 感抗()定義:則:第九頁(yè),共七十四頁(yè)。4. 相量關(guān)系設(shè):則:第十頁(yè),共七十四頁(yè)。電感電路中歐姆定律的相量形式其中含有幅度和相位信息?領(lǐng)先! 第十一頁(yè),共七十四頁(yè)。感抗(XL =L )是頻率的函數(shù), 表示電感電路中電壓、電流有效值之間的關(guān)系,且只對(duì)正弦波有效。 XL = 0 時(shí) XL = 0 關(guān)于感抗的討論 e +_L R 直流E +_R第十二頁(yè),共七十四頁(yè)。電感電路中的功率1. 瞬時(shí)功率 p :iuL第十三頁(yè),共七十四頁(yè)。儲(chǔ)存 能量P 0P 0uiuiuiuiui
3、第十四頁(yè),共七十四頁(yè)。 2. 平均功率 P (有功功率)結(jié)論:純電感不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量 交換(能量的吞吐)。第十五頁(yè),共七十四頁(yè)。3. 無(wú)功功率 QQ 的單位:乏、千乏 (var、kvar) Q 的定義:電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用 以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。第十六頁(yè),共七十四頁(yè)。基本關(guān)系式: 設(shè):u i C 則:3-4.3 電容元件的交流電路 第十七頁(yè),共七十四頁(yè)。 1. 頻率相同 2. 相位相差 90 (u 落后 i 90 )電容電路中電流、電壓的關(guān)系iu第十八頁(yè),共七十四頁(yè)。3. 有效值 或 容抗()定義:則:I第十九頁(yè),共七十四頁(yè)。 4. 相量關(guān)系 設(shè): 則: 第二
4、十頁(yè),共七十四頁(yè)。電容電路中歐姆定律的相量形式其中含有幅度和相位信息領(lǐng)先! 第二十一頁(yè),共七十四頁(yè)。E +- e +-關(guān)于容抗的討論 直流 是頻率的函數(shù), 表示電容電路中電壓、電流有效值之間的關(guān)系,且只對(duì)正弦波有效。容抗0 時(shí) C斷路第二十二頁(yè),共七十四頁(yè)。電容電路中的功率u i 1. 瞬時(shí)功率 p 第二十三頁(yè),共七十四頁(yè)。充電p 放電放電P 0儲(chǔ)存 能量u i u i u i u i i u tt第二十四頁(yè),共七十四頁(yè)。 2. 平均功率 P第二十五頁(yè),共七十四頁(yè)。瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值(吞吐規(guī)模)3. 無(wú)功功率 Q(電容性無(wú)功取負(fù)值)第二十六頁(yè),共七十四頁(yè)。已知: C 1F 求:I 、i 例
5、u i C解:電流有效值求電容電路中的電流第二十七頁(yè),共七十四頁(yè)。瞬時(shí)值電流有效值相量圖第二十八頁(yè),共七十四頁(yè)。1. 單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系電路參數(shù)基本關(guān)系復(fù)阻抗L 復(fù)阻抗電路參數(shù)基本關(guān)系C 電路參數(shù)R 基本關(guān)系復(fù)阻抗小 結(jié) 第二十九頁(yè),共七十四頁(yè)。 在正弦交流電路中,若正弦量用相量 表示, 電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗( ) 表示,則直流電路中介紹的基本定律、公式、分析方法都能用。 電阻電路 電感電路電容電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律2. 單一參數(shù)電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律 第三十頁(yè),共七十四頁(yè)。* 電壓、電流瞬時(shí)值的關(guān)系符合歐姆定律、克氏 定律。uLi uRu RL3.簡(jiǎn)單正弦交流電路的關(guān)系(以R-L電路為
6、例) 第三十一頁(yè),共七十四頁(yè)。* 電流、電壓相量符合相量形式的歐姆定律、克氏 定律R L 第三十二頁(yè),共七十四頁(yè)。在電阻電路中:正誤判斷? ?瞬時(shí)值 第三十三頁(yè),共七十四頁(yè)。在電感電路中:正誤判斷? 第三十四頁(yè),共七十四頁(yè)。第三十五頁(yè),共七十四頁(yè)。若則電流、電壓的關(guān)系:u R LC i(一)3-5.1 R-L-C串聯(lián)交流電路 3-5 R-L-C串、并聯(lián)交流電路 第三十六頁(yè),共七十四頁(yè)??傠妷号c總電流 的關(guān)系式 相量方程式:則相量模型 R L C 設(shè)(參考相量)第三十七頁(yè),共七十四頁(yè)。R-L-C串聯(lián)交流電路 - 相量圖相量表達(dá)式:R L C電壓三角形第三十八頁(yè),共七十四頁(yè)。Z:復(fù)數(shù)阻抗實(shí)部為阻
7、虛部為抗 容抗感抗令則R-L-C串聯(lián)交流電路中的 復(fù)數(shù)形式歐姆定律 復(fù)數(shù)形式的 歐姆定律R L C 第三十九頁(yè),共七十四頁(yè)。在正弦交流電路中,只要物理量用相量表示, 元件參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗表示,則電路方程式的形式與直流電路相似。 是一個(gè)復(fù)數(shù),但并不是正弦交流 量,上面不能加點(diǎn)。Z在方程式中只是一個(gè)運(yùn)算工具。 Z 說(shuō)明: R L C 第四十頁(yè),共七十四頁(yè)。關(guān)于復(fù)數(shù)阻抗 Z 的討論由復(fù)數(shù)形式的歐姆定律 可得:結(jié)論:的模為電路總電壓和總電流有效值之比, 而的幅角則為總電壓和總電流的相位差。(二)()Z和總電流、總電壓的關(guān)系第四十一頁(yè),共七十四頁(yè)。() Z 和電路性質(zhì)的關(guān)系一定時(shí)電 路性質(zhì)由參 數(shù)決定 當(dāng)
8、 時(shí), 表示 u 領(lǐng)先 i 電路呈感性 當(dāng) 時(shí), 表示 u 、i同相 電路呈電阻性 當(dāng) 時(shí), 表示 u 落后 i 電路呈容性 阻抗角第四十二頁(yè),共七十四頁(yè)。R L C 假設(shè)R、L、C已定, 電路性質(zhì)能否確定? (阻性?感性?容性?)不能!與頻率有關(guān) 當(dāng)不同時(shí),可能出現(xiàn): XL XC ,或 XL XC , 或 XL =XC 。 第四十三頁(yè),共七十四頁(yè)。()阻抗(Z)三角形阻抗 三角形第四十四頁(yè),共七十四頁(yè)。()阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系電壓三 角形阻抗三 角形相 似 第四十五頁(yè),共七十四頁(yè)。(三)R、L、C 串聯(lián)電路中的功率計(jì)算1. 瞬時(shí)功率 2. 平均功率 P (有功功率) uRLCi第四十
9、六頁(yè),共七十四頁(yè)??傠妷浩骄β蔖與總電壓U、總電流 I 間的關(guān)系: - 功率因數(shù) 其中: 第四十七頁(yè),共七十四頁(yè)。 在 R、L、C 串聯(lián)的電路中,儲(chǔ)能元件 R、L、C 雖然不消耗能量,但存在能量吞吐, 吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。其大小為: 3. 無(wú)功功率 Q:第四十八頁(yè),共七十四頁(yè)。4. 視在功率 S: 電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位:伏安、千伏安P Q S 注: SU I 用來(lái)衡量發(fā)電機(jī)可能提供的最大功率(額定電壓額定電流) 視在功率5. 功率三角形: 無(wú)功功率有功功率第四十九頁(yè),共七十四頁(yè)。_+_p 設(shè) i 領(lǐng)先 u ,(電容性電路)R、L、C 串聯(lián)電路中的功率關(guān)系i u 第五
10、十頁(yè),共七十四頁(yè)。電壓三角形S Q P 功率三角形R 阻抗三角形RLC第五十一頁(yè),共七十四頁(yè)。正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。 ? R L C 在R-L-C串聯(lián)電路中第五十二頁(yè),共七十四頁(yè)。? 正誤判斷而復(fù)數(shù)阻抗只是一個(gè)運(yùn)算符號(hào)。Z 不能加 “” 反映的是正弦電壓或電流, 第五十三頁(yè),共七十四頁(yè)。正誤判斷在正弦交流電路中? 第五十四頁(yè),共七十四頁(yè)。正誤判斷在 R-L-C 串聯(lián)電路中,假設(shè)? ? 第五十五頁(yè),共七十四頁(yè)。正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中,假設(shè)? 第五十六頁(yè),共七十四頁(yè)。3-5.2 R-L-C并聯(lián)交流電路 第五十七頁(yè),共七十四頁(yè)。第五十八頁(yè),共七十四頁(yè)。第五十九頁(yè),共七十四
11、頁(yè)。(一) 簡(jiǎn)單串并聯(lián)電路Z1 Z2 iZ1 Z2 3-6 復(fù)阻抗電路 第六十頁(yè),共七十四頁(yè)。Z1 Z2 iZ1 Z2 Y1、Y2 - 導(dǎo)納 Y1 Y2 第六十一頁(yè),共七十四頁(yè)。1、據(jù)原電路圖畫出相量模型圖(電路結(jié)構(gòu)不變) 2、根據(jù)相量模型列出相量方程式或畫相量圖(二)一般正弦交流電路的解題步驟3、用復(fù)數(shù)符號(hào)法或相量圖求解4、將結(jié)果變換成要求的形式第六十二頁(yè),共七十四頁(yè)。例1下圖中已知:I1=10A、UAB =100V,求: A 、UO 的讀數(shù)解題方法有兩種:1.利用復(fù)數(shù)進(jìn)行相量運(yùn)算2.利用相量圖求結(jié)果A A B C2 5 UO C1 第六十三頁(yè),共七十四頁(yè)。解法1:利用復(fù)數(shù)進(jìn)行相量運(yùn)算已知:
12、 I1=10A、 UAB =100V,則:A讀數(shù)為 10安 求:A、UO的讀數(shù)即:設(shè):為參考相量,A A B C2 5 UO C1 第六十四頁(yè),共七十四頁(yè)。UO讀數(shù)為141伏 求:A、UO的讀數(shù)已知: I1=10A、 UAB =100V,A A B C2 5 UO C1 45第六十五頁(yè),共七十四頁(yè)。解法2:利用相量圖求解設(shè):由已知 條件得:、領(lǐng)先 90 45 落后于I=10 A、 UO =141V由圖得:求:A、UO的讀數(shù)已知: I1=10A、 UAB =100V,UC1=I XC1=100V uC1落后于 i 9045A A B C2 5 UO C1 第六十六頁(yè),共七十四頁(yè)。例2已知:R1、 R2、L、C 求:各支路電流的大小L C第六十七頁(yè),共七十四頁(yè)。相量模型原始電路L C第六十八頁(yè),共七十四頁(yè)。解法一結(jié)點(diǎn)電位法已知參數(shù):節(jié) 點(diǎn) 方 程A 第六十九頁(yè),共七十四頁(yè)。由結(jié)點(diǎn)電位便求出
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