电路newPPT课件

1、当无源网络内为单个元件时有：RIUZ LjXLjIUZ CjXCjCjIUZ 11IRU+-ICU+-ILU+-1. Z是复数。2. Z可以只有实部，也可以只有虚部。第1页/共48页2. RLC串联电路的阻抗 例9-1由KVL：. 1j. j. . . . . ICILIRUUUUCLR IXXjRICLjRCL)()1( IjXR)( LCRuuLuCi+-+-+-+-uR ZjXRCjLjRIUZ1. Ij L. ULU. CU. Cj1R+-+-+-+-RU. 第2页/共48页Z 复阻抗；R电阻(阻抗的实部)；X电抗(阻抗的虚部)； |Z|复阻抗的模； 阻抗角。关系： arctg | |

2、 22 RXXRZ或R=|Z|cosX=|Z|sin阻抗三角形|Z|RXiuIUZ ZjXRCjLjRIUZ1第3页/共48页分析 R、L、C 串联电路得出：（1）L 1/C ，X0， 0，电路为感性，电压超前电流；L1/C， X0， 1/C CUIRULUU0 i RLC串联电路会出现分电压大于总电压的现象 ZjXRCjLjRIUZ1第4页/共48页3. 导纳正弦激励下IYU+-无源线性IU+-YUIY | 定义导纳定义导纳ui 单位：SUIY 导纳模导纳角第5页/共48页ZYYZ1 , 1 对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：GRUIY 1LjBLjUIY /1 CjBCjUIY

3、IRU+-ICU+-ILU+-1. Y是复数。2. Y可以只有实部，也可以只有虚部。第6页/共48页4. RLC并联电路的导纳 由KCL：CLRIIII. . . . iLCRuiLiC+-iL. j. 1. UCULjUG. jjUCLG)1( . jUBG)(. Ij L. ULI. CI. Cj1RI. R+- YjBGLjCjGUIY1第7页/共48页5. 复阻抗和复导纳的等效互换 j ZXRZ|一般情况 G1/R B-1/X。若Z为感性，X0，则B0, 电路吸收功率：p0, 0 , 感性X0, 0，表示网络吸收无功功率；QL)，加上电压u，则电压线圈中的电流近似为i2u/R。)cos

4、(2 ),cos(2 21tRURuitIii 设设PKUIKIRUKMcoscos 则则第31页/共48页指针偏转角度(由M 确定)与P 成正比，由偏转角(校准后)即可测量平均功率P。使用功率表应注意：(1) 同名端：在负载u, i关联方向下，电流i从电流线圈“*”号端流入，电压u正端接电压线圈“*”号端，此时P表示负载吸收的功率。(2) 量程：P 的量程= U 的量程 I 的量程cos (表的)测量时，P、U、I 均不能超量程。第32页/共48页例1 三表法测线圈参数。已知f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。求R和 L解RL+_U IZVAW*方法一VAUIS50150

5、VARPSQ40 30502222 301302IPR 401402IQXLHXLL127. 010040 第33页/共48页30130 222 IPRRIP方法二 50150| IUZ又22)(|LRZ H127. 03144030501|12222 314RZL 方法三 cos UIP 6 . 015030cos UIP 50150| IUZ 300.650cosZ R408 . 050sin|L ZX第34页/共48页6. 功率因数提高设备容量 S (额定)向负载送多少有功要由负载的阻抗角决定。P=UIcos=ScosS75kVA负载cos =1, P=S=75kWcos =0.7, P

6、=0.7S=52.5kW一般用户： 异步电机 空载cos =0.20.3 满载cos =0.70.85日光灯 cos =0.450.6 (1) 设备不能充分利用，电流到了额定值，但功率容量还有； (2) 当输出相同的有功功率时，线路上电流大 I=P/(Ucos)，线路损耗大。功率因数低带来的问题：第35页/共48页解决办法：并联电容，提高功率因数 (改进自身设备)。分析CIULI1I2LRCUILICI+_并联电容后，原负载的电压和电流不变，吸收的有功功率和无功功率不变，即：负载的工作状态不变。但电路的功率因数提高了。特点：第36页/共48页从功率这个角度来看 :并联电容后，电源向负载输送的有

7、功UIL cos1=UI cos2不变，但是电源向负载输送的无功UIsin2UILsin1减少了，减少的这部分无功就由电容“产生”来补偿，使感性负载吸收的无功不变，而功率因数得到改善。提高功率因数的意义 :提高了电源设备的利用率；减少了传输线上的损耗。提高功率因数为什么不用串联电容，而是并联电容？ 因为串联电容，电路的总阻抗会减小，器件上容易出现过电流、过电压现象。第37页/共48页9.5 复功率1. 复功率功功率率”来来计计算算功功率率，引引入入“复复和和为为了了用用相相量量IUVA *单位单位IUS UI负载+_定义： jsinjcos )( QPUIUISUIUISiu jXIRIjX)

8、I(RZIIIZIUS2222* 复功率也可表示为： )(*or *2* YUYUUYUUIUS 第38页/共48页（2）复功率满足守恒定理：在正弦稳态下，任一电路的所 有支路吸收的复功率之和为零。即 00 11bkkbkkQP2.结论 0)j(11 bkkbkkkSQP. , 不不等等于于视视在在功功率率守守恒恒复复功功率率守守恒恒注注：2121SSSUUU （1） 把P、Q、S联系在一起，它的实部是平均功率，虚部 是 无功功率，模是视在功率；S第39页/共48页电路如图，求各支路的复功率。V )1 .37(236 010 oo ZU例 +_U100o A10j255-j151I2I解一)1

9、5j5/()2510( jZVA 1424j1882010)1 .37(236 oo 发发SVA 1920j768)25101(236 *2*121 jYUS吸吸VA 3345j1113 *222 YUS吸吸发发吸吸吸吸SSS 21 第40页/共48页 A)3 .105(77. 815j525j1015j5010 oo1 I解二 A5 .3494.14 o12 IIISVA 1923j769)25j10(77. 8 21211 ZIS吸吸VA 3348j1116)15j5(94.14 22222 ZIS吸吸VA 1423j1885 )25j10)(3 .105(77. 810 o11* ZII

10、SS发发+_U100o A10j255-j151I2I第41页/共48页9.6 最大功率传输oc UZLZeqI+-Zeq= Req + jXeq， ZL= RL + jXL负载有源网络等效电路eq2OCmax4RUPZL= Zeq*负载上获得最大功率的条件是：负载获的最大功率是：结论：第42页/共48页S UZLZeqI+-Zeq= Req + jXeq， ZL= RL + jXL负载有源网络等效电路求证过程：2Leq2LeqOCLeqOC)()( , XXRRUIZZUI2Leq2Leq2OCL2L)()( XXRRURIRP有功功率第43页/共48页讨论正弦电流电路中负载获得最大功率Pm

11、ax的条件。ZL= RL + jXL可任意改变 (a) 先设RL不变，XL改变显然，当Xeq + XL=0，即XL =-Xeq时，P获得最大值(b) 再讨论RL改变时，P的最大值当 RL= Req 时，P获得最大值eq2OCmax4RUP综合(a)、(b)，可得负载上获得最大功率的条件是：2Leq2Leq2OCL)()(XXRRURPZL= Zeq*RL= ReqXL =-Xeq最佳匹配2Leq2OCL)(RRURP第44页/共48页电路如图，求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率.例 I190o AZLj3030-j30OC UZLZeqI+-解4515)30/30(30jjjZeq045

12、215)30/30(jjUOC4515 *jZZeqL当WP5 . 7154)215( 2max有第45页/共48页电路如图，求（1）RL=5时其消耗的功率；（2）RL=?能获得最大功率，并求最大功率；（3）在RL两端并联一电容，问RL和C为多大时能与内阻抗最佳匹配，并求最大功率。AjI)6 .26(89. 0555010 (1) oo 例 解 55105010565jjjXRZLL+_U100o V50HZL5I=105rad/sWRIPLL4589. 022 获获最最大大功功率率当当 07. 755 )2(2222 iiLXRRAjI)5 .22(766. 007. 755010 oo WRIPLL15. 4