电路理论(新教材第8章-2、第9章).ppt
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1、方法一:电源变换,解:,方法二:戴维南等效变换,求开路电压:,求等效阻抗:,已知:Z=10+j50W,Z1=400+j1000W。,解:,8.5 位形相量图及应用,1.选择一个恰当的相量作为参考相量(设初相位为零。),2.相量图中所有的相量都是共原点且分别与电压、电流的有效值成比例。,在不改变电路结构的前提下,交换元件(支路)的联接顺序,相量图不会改变。,选 R为参考相量,一、相量图,二、位形图,方法:,A,E,1.在电路中标出每两个元件(支路)的联接点。,2.按电流流动的方向,作出位形图。,A,B,C,D,E,P166 3-26,A,a,B,b,o,30,8.6 正弦电路的功率,无源一端口网
2、络吸收的功率(u,i 关联),8.6.1 有功功率与无功功率,p有时为正,有时为负;p0,电路吸收功率:p0,电路发出功率;,瞬时功率实用意义不大,一般讨论所说的功率指一个周期平均值。,有功功率(平均功率)(average power)P:,P 的单位:W,一、有功功率的定义:,二、有功功率的计算:,=u-i,1、二端口网络由纯电阻元件构成。,2、二端口网络由纯电感元件或纯电容元件构成。,结论:电路中的有功功率只发生在电阻元件上。,3、若网络为复阻抗,平均功率是被电路消耗的功率。,讨论:,三、有功功率的测量(8.8 P211):,有功功率用功率表(瓦特表)测量,其基本构成如图(a)所示。电路符
3、号如图(b)所示。,(a),(b),在交流工作状态下,功率表的偏转角,即与负载的有功功率成正比。,图示电路 求功率表的读数和电源的平均功率。,用节点分析法,解:,无功功率(reactive power)Q,表示交换功率的值,单位:var(乏)。,一、电感L上的功率:,事实上,由:,可得:,感性无功功率QL:,Q0,表示网络吸收无功功率;Q0,表示网络发出无功功率。Q 的大小反映网络与外电路交换功率的大小。是由储能元件L、C的性质决定的,二、电容C上的功率:,事实上,由:,容性无功功率QC:,可得:,8.6.2 视在功率及功率因素,反映电气设备的容量。,一、视在功率,二、功率因素,许多电力设备的
4、容量是由它们的额定电流和额定电压的,乘积决定的,为此引进了视在功率的概念,用大写字母表,示,其定义为:,视在功率S、有功功率P、无功功率Q的关系:,根据:,可得:,8.6.3 复功率及功率守恒,正弦稳态电路的瞬时功率等于两个同频率的正弦量的乘积,在一般的情况下其结果是一个非正弦量,同时它的变动频率也不同于电压可或电流的频率,所以不能用相量法讨论。但是正弦稳态电路的、和三者间的关系可以通过“复功数率”表示。,功率因数的提高,问题的提出:日常生活中很多负载为感性的,其等效电路及相量关系如下图。,P=PR=UICOS,其中消耗的有功功率为:,(1)设备不能充分利用.,(2)当输出相同的有功功率时,线
5、路上电流大 I=P/(Ucosj),线路压降损耗大。,功率因数低带来的问题:,当U、P 一定时,,分析:,再从功率这个角度来看:,有功:UIL cosj1=UI cosj2无功:UILsinj1 UIsinj2,解决办法:并联电容,提高功率因数(改进自身设备)。,提高功率因数的原则:,必须保证原负载的工作状态不变。即:加至负载上的电压和负载的有功功率不变。,补偿容量的确定,设原电路的功率因数为 cos L,要求补偿到cos 须并联多大电容?(设 U、P 为已知),分析依据:补偿前后 P、U 不变。,由相量图可知:,提高功率因数除并电容外,用其他方法行不行?,串电容功率因数可以提高,甚至可以补偿
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