第三节-单相正弦交流电路课件.ppt

电阻元件的交流电路,电压电流关系,从而：,电压和电流频率相同，相位相同。,相量形式的欧姆定律,瞬时功率,电压和电流瞬时值的乘积就是瞬时功率：,p0，总为正值，所以电阻元件消耗电能，转换为热能。,平均功率（有功功率）（参数）,电压、电流、功率的波形,电感元件的交流电路,电压电流关系,设一非铁心电感线圈(线性电感元件，L为常数),假定电阻为零。根据基尔霍夫电压定律：,设电流为参考正弦量：,电压和电流频率相同，电压比电流相位超前90。,从而：,注意！,瞬时功率,P=0表明电感元件不消耗能量。只有电源与电感元件间的能量互换。用无功功率来衡量这种能量互换的规模。,无功功率,电感元件的无功功率用来衡量电感与电源间能量互换的规模，规定电感元件的无功功率为瞬时功率的幅值（它并不等于单位时间内互换了多少能量）。它的单位是乏（var）。,电压、电流、功率的波形,在第一个和第三个1/4周期内，电流在增大，磁场在建立，p为正值（u 和 正负相同），电感元件从电源取用能量，并转换为磁场能量；在第二个和第四个1/4周期内,电流在减小，p为负值（u 和 一正一负），磁场在消失，电感元件释放原先储存的能量并转换为电能归还给电源。这是一个可逆的能量转换过程。在一个周期内，电感元件吸收和释放的能量相等。,电容元件的交流电路,电压电流关系,对于电容电路：,电压和电流频率相同，电压比电流相位滞后90。,返回,从而：,瞬时功率,无功功率,为了同电感的无功功率相比较，设电流,为参考正弦量，则：,这样，得出的瞬时功率为：,由此，电容元件的无功功率为：,电容性无功功率为负值，电感性无功功率取正值。,电压、电流、功率的波形,在第一个和第三个1/4周期内，电压在增大，电容在充电，p为正值（u 和 正负相同），电容元件从电源取用能量，并转换为电场能量；在第二个和第四个1/4周期内,电压在减小，p为负值（u 和 一正一负），电容在放电，电容元件释放原先储存的能量并转换为电能归还给电源。这是一个可逆的能量转换过程。在一个周期内，电容元件吸收和释放的能量相等。,电阻、电感与电容元件串联的交流电路,电压电流关系,根据基尔霍夫电压定律：,设串联电路电流,为参考正弦量，则：,同频率的的正弦量相加，得出的仍为同频率的正弦量，所以可得出下面形式的电源电压：,电压与电流的关系？,相量关系,基尔霍夫电压定律的相量形式为：,阻抗Z不是一个相量，而是一个复数计算量。,阻抗模：,单位为欧姆。反映了电压与电流之间的大小关系。,复数形式的欧姆定律：,由此可得：,复数形式的欧姆定理：,相量图,电压三角形,相量图中由、构成的三角形称为电压三角形。,瞬时功率,平均功率（有功功率）,根据电压三角形：,于是有功功率为：,无功功率,功率因数,视在功率,单位为：伏安（VA）,功率电压阻抗三角形,返回,有功功率、无功功率和视在功率的关系：,