電工電子技術與技能課件：正弦交流電的功率計算

單相交流電路

正弦交流電及其基本電路正弦交流電的功率計算

RLC串、并聯(lián)電路及熒光燈電路單相交流電路

正弦交流電的功率計算正弦交流電的功率計算

1.了解瞬時功率、有功功率、無功功率和視在功率的概念2.理解提高功率因數(shù)的意義【學習目標】

【能力目標】

1.能計算電路的有功功率、無功功率和視在功率2.能夠對功率因數(shù)進行補償修改【知識探究】

在交流電路中，任何瞬間電壓與電流瞬時值的乘積稱為瞬時功率，以小寫字母p表示，即正弦交流電的功率計算

1．瞬時功率純電阻電路瞬時功率正弦交流電的功率計算

將電壓與電流瞬時數(shù)值逐點相乘，即可畫出圖所示的瞬時功率曲線從圖中可以看出，瞬時功率在任一瞬間的數(shù)值都為正值，這說明電阻始終在消耗電能，因為電阻是一個耗能元件。正弦交流電的功率計算

在純電感和純電容電路中的瞬時功率分別是將電壓與電流瞬時數(shù)值逐點相乘，可得圖所示的波形圖p為正值，說明在該段時間內，電感線圈（或電容）從電源獲取電能，并將電能儲存起來，這時是負載；p為負值，說明在該段時間把儲存的電能送回，此時起到電源作用。在一個周期內，時而“吸收”功率，時而“釋放”功率，只與電路交換能量，自身并不消耗電能。因此，電感線圈和電容器都是儲能元件。通常用瞬時功率在一個周期內的平均值來衡量電路功率的大小，它是電路中實際消耗的功率，稱為有功功率，用大寫字母P來表示。平常說某電烙鐵的功率是35W、白熾燈的功率是40W或者電阻爐的功率是1000W都是指有功功率。正弦交流電的功率計算

2．有功功率純電阻的有功功率可以寫成：電感線圈和電容器是儲能元件，不消耗電能，那么它們的有功功率為零，即P=0正弦交流電的功率計算

例題3-3已知某白熾燈工作時的電阻為484Ω，若在其兩端加上電壓試求該白熾燈正常工作時的有功功率。解：白熾燈的有功功率為：3．無功功率在交流電路中，電感和電容雖然不消耗有功功率，但它們都參與了與電源的能量交換，這就產生了無功功率，降低了發(fā)電機和電網(wǎng)的供電效率。通常把瞬時功率的最大值稱為無功功率，用符號Q表示，單位為var(乏)或者kvar(千乏)，用公式表示為正弦交流電的功率計算

無功功率衡量電感器、電容器和電源之間交換能量規(guī)模在交流電路中，電源其輸出的總電流與總電壓的乘積稱為視在功率，用符號S表示，單位是VA（伏安）或者kVA（千伏安）。用公式表示正弦交流電的功率計算

4．視在功率有功功率P和視在功率S的比值定義為功率因數(shù)，用表示正弦交流電的功率計算

5．功率因數(shù)提高功率因數(shù)的意義：在發(fā)電機的額定電壓、額定電流一定時,發(fā)電機的容量即是它的視在功率一定.如果發(fā)電機在額定容量下運行,輸出的有功功率的大小取決于負載的功率因數(shù).率因數(shù)在電力系統(tǒng)中是一個非常重要的參數(shù)，提高功率因數(shù)的方法是在感性負載兩端并聯(lián)適當?shù)碾娙?，其電路見圖從矢量圖中，可知感性負載兩端并聯(lián)電容器后電路中各物理量的變化情況：電路中總的有功功率不變，感性設備自身的各個物理量沒有變化；電路中的總電流、視在功率以及無功功率都有所減小；整個供電線路功率因數(shù)得到提高