第二章 交流電路

第二章交流電路1交流電的優(yōu)越性：

交流電可以利用變壓器方便地改變電壓,便于輸送、分配和使用；

交流電動(dòng)機(jī)比相同功率的直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,使用維護(hù)方便；

可以應(yīng)用整流裝置,將交流電變換成所需的直流電；

.....2第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性31、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式：(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值(1)正弦交流電的三要素4、正弦交流電的方向2-1交流電的基本概念一、交流電的概念4一、交流電的概念

如果電流或電壓的大小和方向隨時(shí)間作周期性變化，并且在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零，則此種電流、電壓稱(chēng)為交流電流或電壓。

如：正弦波、方波、三角波、鋸齒波等。工程上所用的交流電主要指正弦交流電。Tu(t)tu(t)Tt51、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值(1)正弦交流電的三要素4、正弦交流電的方向6

大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流總稱(chēng)為正弦交流電。

2、正弦交流電的一般形式：

Tu(t)t1、概念：71、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值(1)正弦交流電的三要素

4、正弦交流電的方向8三要素: ：

電流幅值（最大值）

：

角頻率（弧度/秒）：

初相角(1)

正弦交流電的三要素

φi9初相位：

t=0時(shí)的相位，稱(chēng)為初相位或初相角。：正弦波的相位角或相位。i說(shuō)明：

給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。10

三要素的圖示說(shuō)明ωtUm

T

u(t)

u

u1u2初相位＞0、

＜0u(t)=Umsinωt的初相位

=0稱(chēng)為參考正弦量11

ωtUm

T

u(t)

u

u1u2u(t)=Umsinωt的初相位

=0稱(chēng)為參考正弦量

在分析計(jì)算交流電路時(shí)，我們往往以某個(gè)正弦量為參考量，即該正弦量的初相位為零，然后求其他正弦量與該參考量的相位關(guān)系。三要素的圖示說(shuō)明12

兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差(初相差)

ti13兩個(gè)正弦信號(hào)的相位關(guān)系與

同相

與反相141、同頻率。在比較兩正弦量的相位時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：只有同頻率的正弦量才有不隨時(shí)間變化的相位差。2、同函數(shù)。在數(shù)學(xué)上，正弦量既可用正弦函數(shù)表示，也可用正弦余弦函數(shù)表示，必須化成同一函數(shù)（正弦）正弦才能用式計(jì)算其相位差。3、同符號(hào)。兩個(gè)正弦量的數(shù)學(xué)表達(dá)式前的符號(hào)要相同（同為正），因?yàn)榉?hào)不同，則相位相差±180°。15

為方便進(jìn)行正弦量的相位比較，我們給出下面的三角函數(shù)關(guān)系：161、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值(1)正弦交流電的三要素4、正弦交流電的方向17

描述變化周期的幾種方法：

1.周期

T：變化一周所需的時(shí)間單位：秒，毫秒.3.角頻率

ω：每秒變化的弧度單位：弧度/秒2.頻率

f：每秒變化的次數(shù)單位：赫茲，千赫茲...iT(f、T、ω說(shuō)明了正弦量的變化速率)(2)頻率、周期、角頻率18*電網(wǎng)頻率：

中國(guó)

50Hz

美國(guó)

、日本

60Hz小常識(shí)*有線通訊頻率：300-5000Hz*無(wú)線通訊頻率：

30kHz-3×104MHz工頻191、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值

(1)正弦交流電的三要素4、正弦交流電的方向20

瞬時(shí)值：正弦交流電每個(gè)瞬間所對(duì)應(yīng)的值

(3)

瞬時(shí)值、最大值、有效值

Im2TiO21

在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測(cè)物理量的有效值。標(biāo)準(zhǔn)電壓220V，也是指供電電壓的有效值。最大值電量名稱(chēng)必須大寫(xiě),下標(biāo)加

m。如：Um、Im、EmIm2TiO22則有（均方根值）可得當(dāng)

時(shí)，交流直流熱效應(yīng)相當(dāng)電量必須大寫(xiě)如：U、I有效值有效值概念23電量名稱(chēng)必須大寫(xiě),下標(biāo)加

m。如：Um、Im、Em電量必須大寫(xiě)如：U、I有效值最大值瞬時(shí)值電量名稱(chēng)必須小寫(xiě)，如：u、i、e例24問(wèn)題與討論

電器~220V最高耐壓

=300V

若購(gòu)得一臺(tái)耐壓為

300V的電器，是否可用于

220V的線路上?

該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以不能用。有效值

U=220V最大值

Um

=220V=311V電源電壓251、概念二、正弦交流電3、正弦交流電的基本物理量2、正弦交流電的一般形式(2)頻率、周期、角頻率(3)瞬時(shí)值、最大值、有效值(1)正弦交流電的三要素4、正弦交流電的方向26正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。

交流電路進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先也要規(guī)定物理量的正方向，然后才能用數(shù)字表達(dá)式來(lái)描述。實(shí)際方向和假設(shè)方向一致實(shí)際方向和假設(shè)方向相反ti4、正弦交流電的方向iuR27可以證明同頻率正弦波運(yùn)算后，頻率不變。如：結(jié)論:

因角頻率（）不變，所以以下討論同頻率正弦波時(shí)，

可不考慮，主要研究幅度與初相位的變化。幅度、相位變化頻率不變28第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性292-2正弦量的相量表示法瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須小寫(xiě)前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖i

正弦波的表示方法：重點(diǎn)30正弦交流電可以用一個(gè)處于起始位置的固定矢量來(lái)表示，這個(gè)固定矢量的長(zhǎng)度既可以等于最大值，也可以等于有效值。正弦波的相量表示法矢量長(zhǎng)度

=矢量與橫軸夾角=初相位ω矢量以角速度

按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)ωtuxyO概念：用來(lái)表示正弦量的復(fù)數(shù)稱(chēng)為相量

(phasor)。mU31

3.相量符號(hào)

包含幅度與相位信息。有效值最大值相量：用符號(hào)：表示。最大值相量的書(shū)寫(xiě)方式2.有效值相量：則用符號(hào)：表示。O32

落后于領(lǐng)先

落后？正弦波的相量表示法舉例例1：將u1、u2

用相量表示。相位：幅度：相量大小設(shè)：33同頻率正弦波的相量畫(huà)在一起，構(gòu)成相量圖。例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則+1+jO34注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫(huà)在一張相量圖上，不同頻率不行。新問(wèn)題提出：平行四邊形法則可以用于相量運(yùn)算，但不方便。故引入相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算法。在數(shù)學(xué)上，復(fù)平面中的任一矢量都可以用復(fù)數(shù)表示，因此可用矢量表示的正弦量即相量也可以用復(fù)數(shù)來(lái)表示。相量

復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)運(yùn)算35相量的復(fù)數(shù)表示ab+1將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可如下表示：36歐拉公式代數(shù)式

指數(shù)式

極坐標(biāo)形式ab37在第一象限設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限ab38提示計(jì)算相量的相位角時(shí)，要注意所在象限。如：39相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算1.加、減運(yùn)算設(shè)：則：402.乘法運(yùn)算設(shè)：則：413.除法運(yùn)算設(shè)：則：42說(shuō)明：設(shè)：任一相量1、最大值相量與有效值相量之間的關(guān)系為：即：參考相量就等于它的模。2、參考量的相量稱(chēng)為參考相量，即輻角

＝0，

故：43j稱(chēng)為90°旋轉(zhuǎn)因子3、因?yàn)椋合喈?dāng)于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90；相當(dāng)于順時(shí)針時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90。則：說(shuō)明：設(shè)：任一相量44復(fù)數(shù)符號(hào)法應(yīng)用舉例解：例1：已知瞬時(shí)值，求相量。已知:

求：

i

、u

的相量

45波形圖瞬時(shí)值相量圖復(fù)數(shù)符號(hào)法小結(jié)：正弦量的四種表示法

Ti46符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值

---小寫(xiě)u、i有效值

---大寫(xiě)U、I復(fù)數(shù)、相量

---大寫(xiě)

+“.”最大值

---大寫(xiě)+下標(biāo)47正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)48正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)49已知：正誤判斷？？有效值j4550

則：已知：正誤判斷？？51

則：已知：？正誤判斷最大值52

P81

：

2－2、2－3作業(yè)53第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性54一、電阻元件

uRiR根據(jù)歐姆定律

設(shè)則2-3交流電路中基本理想元件的特性

電路參數(shù)：表征電路性質(zhì)的物理量。電阻、電感、電容（即以電壓為參考量）551.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56電阻電路中的功率

uRiR1.瞬時(shí)功率

pR：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)571.（耗能元件）結(jié)論：2.隨時(shí)間變化3.與

成比例ωtuRipRωt582.平均功率（有功功率）PR：瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值

大寫(xiě)

uRiR59平均功率又稱(chēng)有功功率，反映了電阻負(fù)載實(shí)際消耗的功率。通常所說(shuō)的功率，就是指平均功率。如：一盞額定電壓為220V、功率為100W的燈泡，就是指燈泡接220V額定電壓時(shí)，平均功率為100W。電能的計(jì)算公式：W＝Pt如試計(jì)算：一盞100W電燈每天點(diǎn)8h，一年耗電為：60二、電感元件

基本關(guān)系式：iuLL設(shè)則61電感電路中電流、電壓的關(guān)系

1.頻率相同

2.相位相差

90°

（uL

領(lǐng)先

i

90

°）iuL設(shè)：623.有效值

感抗（Ω）定義：則：XL是表示電感對(duì)電流阻礙作用大小的物理量。63感抗（XL=ωL

）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。ω=0時(shí)XL=0關(guān)于感抗的討論uS+_LR直流US+_R直流電路中電感視作短路644.相量關(guān)系則：設(shè)：65電感電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律其中含有幅度和相位信息？uL、i相位不一致！領(lǐng)先！66電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率

pL

iuLL67儲(chǔ)存能量pL<0釋放能量+pL>0pL<0可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程uLiuLiuLiuLiiuLL+PLpL>0uLi68轉(zhuǎn)換能量的計(jì)算：t從0t1，對(duì)應(yīng)有i從0I1；L上吸收的能量為：L上吸收的電能全部轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能量：?jiǎn)挝粸椋航苟?9

2.平均功率

PL

（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）。703.無(wú)功功率

QL（reactivepower）Q

的單位：乏、千乏(var、kvar)

QL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。71基本關(guān)系式:設(shè)：三、電容元件uCiC則：72

1.頻率相同2.相位相差

90°

（uC

落后

i

90°

）電容電路中電流、電壓的關(guān)系iuC733.有效值或

容抗（Ω）定義：則：I74US+-uS+-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ω＝0時(shí)在直流電路中，電容可視作開(kāi)路。電容元件有“隔直通交”的作用。75

4.相量關(guān)系設(shè)：則：76電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律其中含有幅度和相位信息領(lǐng)先！77電容電路中的功率1.瞬時(shí)功率

pCuCiC78充電pC放電放電PC

<0釋放能量充電PC>0儲(chǔ)存能量uCiuCiuCiuCiiuCωt79

2.平均功率

PC80瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）3.無(wú)功功率

QC（電容性無(wú)功取負(fù)值）81已知：C＝1μF求：I

、i例uCiC解：電流有效值求電容電路中的電流82瞬時(shí)值i領(lǐng)先于

uC90°電流有效值已知：831.單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系電路參數(shù)R基本關(guān)系復(fù)阻抗小結(jié)感壓前，容壓后。相位關(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C84

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，則復(fù)數(shù)形式的歐姆定律和直流電路中的形式相似。2.單一參數(shù)電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律

電阻電路電感電路電容電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律85在電阻電路中：正誤判斷？？？瞬時(shí)值有效值86在電感電路中：正誤判斷？？？？？87電阻、電感和電容元件的基本性質(zhì)電路參數(shù)符號(hào)表示（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無(wú)功功率RiuR設(shè)則uR、i

同相0LiuLCiuC設(shè)則設(shè)則uL領(lǐng)先i90°uC落后i90°00基本關(guān)系88第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性892-4

正弦交流電路的分析計(jì)算一、串聯(lián)交流電路的分析方法二、并聯(lián)交流電路的分析方法三、一般正弦交流電路的解題步驟RLC串聯(lián)交流電路2.一般串聯(lián)交流電路的分析方法90*

電壓、電流瞬時(shí)值的關(guān)系符合歐姆定律、基爾霍夫定律。

簡(jiǎn)單正弦交流電路的關(guān)系(以R-L電路為例）uLiuRuRL91*

電流、電壓相量符合相量形式的歐姆定律、基爾霍夫定律RL92若則1.RLC串聯(lián)交流電路uRLCi（1）電流、電壓的關(guān)系一、串聯(lián)交流電路的分析方法93總電壓與總電流的關(guān)系式相量方程式：則相量模型RLC設(shè)（參考相量）94R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖先畫(huà)出參考相量相量表達(dá)式：RLC電壓三角形95Z：復(fù)數(shù)阻抗實(shí)部為阻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RLC96

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：RLC97（2）關(guān)于復(fù)數(shù)阻抗Z

的討論結(jié)論：Ｚ的模為電路總電壓和總電流有效值之比，而Ｚ的幅角則為總電壓和總電流的相位差。①

Z和總電流、總電壓的關(guān)系又稱(chēng)阻抗角由復(fù)數(shù)形式的歐姆定律可得：98②

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)

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99RLC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！

當(dāng)ω不同時(shí)，可能出現(xiàn)：

XL

>

XC

，或

XL

<

XC,或

XL=XC

。100③

阻抗（Z）三角形阻抗三角形101④

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102電壓三角形R阻抗三角形RLC103正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。？RLC在R-L-C串聯(lián)電路中104？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，105正誤判斷在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流電路中？？？？？106正誤判斷在

R-L-C串聯(lián)電路中，假設(shè)？？？107正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設(shè)？？？？1082、一般串聯(lián)交流電路的分析方法Z1Z2Z3＋－＋－＋－＋－Z1Z2Z3＋－＋－＋－＋－一般關(guān)系式為：109Z1Z2Z3＋－＋－＋－＋－串聯(lián)電路的總復(fù)阻抗等于各部分的復(fù)阻抗相加，即：串聯(lián)總復(fù)阻抗的電阻等于各部分電阻之和；總電抗等于各部分的代數(shù)和；其中感抗取正號(hào)，容抗取負(fù)號(hào)。110Z1Z2iZ1Z2二、并聯(lián)交流電路的分析方法一般關(guān)系式為：111例2-8復(fù)聯(lián)電路如圖，求：各支路電流和電壓，畫(huà)出相量圖。復(fù)聯(lián)電路必須先求電源所在支路的總電流

解總阻抗設(shè)以電源電壓為參考相量112其他：總電流113計(jì)算結(jié)果表明：符合電流連續(xù)性。注：P63

例2-7自己看相量圖1141、據(jù)原電路圖畫(huà)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(huà)相量圖三、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

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。具體步驟如下：115

P82

：2-15練習(xí)

P83

：2-18,2-19116第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性1172-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高則瞬時(shí)功率：設(shè)某電路中一、瞬時(shí)功率（p）118_++_p

設(shè)

u

領(lǐng)先

i

，（電感性電路）p曲線uip>0

負(fù)載吸收功率p<0

負(fù)載放出功率119總電壓總電流u與

i

的夾角二、平均功率P（有功功率）-----功率因數(shù)

P≤UI120對(duì)于負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，從能量守恒定律：

總有功功率等于各部分有功功率的算術(shù)和。121

在電路中，儲(chǔ)能元件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：三.無(wú)功功率

Q：感性無(wú)功功率和容性無(wú)功功率可以互相抵消。122對(duì)于負(fù)載網(wǎng)絡(luò)：式中感性功率取“+”；容性功率取“-”當(dāng)XL<XC

時(shí),電路是容性的

Q=QL+QC<0<0當(dāng)XL>XC

時(shí),電路是感性的

Q=QL+QC>0>0123四.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(VA)、千伏安(kVA)S＝UI

可用來(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）傳輸?shù)墓β蚀笮∪Q于負(fù)載（參數(shù)）。注：例如：60000kVA

容量的變壓器，

當(dāng)負(fù)載

時(shí)，傳輸60000kW

當(dāng)負(fù)載

時(shí)，傳輸42000kW124PQ（有助記憶）S

視在功率五.功率三角形無(wú)功功率有功功率功率因數(shù)125對(duì)于負(fù)載網(wǎng)絡(luò)：討論：PQS126電壓三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC127負(fù)載iu說(shuō)明：

由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù)

和電路參數(shù)的關(guān)系RZ六.提高功率因數(shù)128為什么要提高？

129例40W白熾燈40W日光燈多占用了發(fā)電與供電設(shè)備的容量電力部門(mén)規(guī)定新建和擴(kuò)建的電力用戶

否則不予供電。

130→I2RL（供電線損耗）②過(guò)低，增加線路及發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗①過(guò)低，發(fā)電設(shè)備容量不能夠充分利用。↑P、U一定時(shí)，若↓→I↑提高

的意義：131純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載滿載

日光燈

（R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)132提高功率因數(shù)的原則：

必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：負(fù)載上的端電壓、電流和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C133并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC

設(shè)原電路的功率因數(shù)為

cosL，要求補(bǔ)償?shù)絚os須并聯(lián)多大電容？（設(shè)

U、P

為已知）134分析依據(jù)：補(bǔ)償前后

P、U不變。由相量圖可知：135iuRLC136呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭?？理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（一）呈電阻性137結(jié)論：在角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性（較?。┤菪裕ㄝ^大）C

較大功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好，還是容性好？一般情況下很難做到完全補(bǔ)償（即：）過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償138功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（二）并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路的有功功率是否改變？問(wèn)題與討論R定性說(shuō)明：電路中電阻沒(méi)有變，所以消耗的功率也不變。<<通過(guò)計(jì)算可知總功率不變。I、其中139功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不行？補(bǔ)償后RL串電容行否補(bǔ)償前RLC問(wèn)題與討論140串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這樣做！原因是：在外加電壓不變的情況下，負(fù)載得不到所需的額定工作電壓。同樣，電路中串、并電感或電阻也不能用于功率因數(shù)的提高。其請(qǐng)自行分析。習(xí)題：P842-24RLC141

P83

：

2-22作業(yè)142第二章

交流電路三、正弦交流電路的分析計(jì)算

2-6電路中的諧振一、正弦交流電的基本概念2-1交流電的基本概念二、正弦量的數(shù)學(xué)描述2-2正弦量的相量表示法2-3交流電路中基本理想元件的特性2-4正弦交流電路的分析計(jì)算2-5正弦交流電路的功率和功率因數(shù)的提高四、正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率特性143

含有電感和電容的電路，如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償，使電路的功率因數(shù)等于1，即：u、i

同相，電路呈現(xiàn)純阻性，便稱(chēng)此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振：L

與

C

串聯(lián)時(shí)

u、i

同相并聯(lián)諧振：L

與

C

并聯(lián)時(shí)

u、i

同相

諧振電路在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用非常廣泛。諧振概念：2-6電路中的諧振144一、串聯(lián)諧振1)、串聯(lián)諧振的條件串聯(lián)諧振電路、同相若令：則：諧振串聯(lián)諧振的條件是：RLC＋－145諧振頻率：

1462)、串聯(lián)諧振的特點(diǎn)2.諧振電流:最?。冏栊宰杩梗琗＝0，Z＝R）3.電路的無(wú)功功率QU、I

同相4.1.阻抗:最大(當(dāng)電源電壓一定時(shí))QL與QC相互補(bǔ)償，Q＝0＝0S＝P147注：串聯(lián)諧振也被稱(chēng)為電壓諧振當(dāng)