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文档简介
1①频率相同②U=IL
③电压超前电流901.电压与电流的关系设:2.3.2
电感元件的交流电路相位差+-eL+-L2或则:
感抗(Ω)电感L具有通直阻交的作用直流:f=0,XL=0,电感L视为短路定义:有效值:交流:fXL感抗XL是频率的函数O3可得电感伏安关系的相量式:电感电路相量形式的欧姆定律相量图根据:+-LjXL+-相量模型超前则:42.功率关系(1)瞬时功率(2)平均功率
L是非耗能元件5储能p<0+p>0分析:瞬时功率
:ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能储能放能电感L是储能元件。iuopo结论:
纯电感不消耗能量,只和电源进行能量交换(能量的吞吐)。可逆的能量转换过程6用以衡量电感电路中能量交换的规模。用瞬时功率达到的最大值表征,即单位:var乏(3)
无功功率Q瞬时功率
:7练习题:1.一只L=20mH的电感线圈,通以的电流求(1)感抗XL;(2)线圈两端的电压u;(3)有功功率和无功功率。解:81.电流与电压的关系①频率相同②I=UC
③电流超前电压90则:uiC+_设:2.3.3
电容元件的交流电路Iiuiu相位差电流与电压的变化率成正比9或则:容抗(Ω)定义:有效值所以电容C具有隔直通交的作用XC直流:XC,电容C视为开路交流:fI容抗XC是频率的函数O10可得相量式则:电容电路中复数形式的欧姆定律相量图由:相量模型超前112.功率关系(1)瞬时功率uiC+_(2)平均功率P由C是非耗能元件12瞬时功率
:ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充电p<0放电+p>0充电p<0放电po所以电容C是储能元件。结论:
纯电容不消耗能量,只和电源进行能量交换(能量的吞吐)。uiou,i13同理,无功功率等于瞬时功率达到的最大值。(3)无功功率Q单位:var为了同电感电路的无功功率相比较,这里也设则:14单一参数电路中的基本关系小结参数LCR基本关系阻抗相量式相量图15单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图(正方向)复数阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率Riu设则u、i
同相0LiuCiu设则设则u领先i90°u落后i90°00基本关系16正误判断???瞬时值有效值问在电阻电路中:17在电感电路中:正误判断?????18例:下图中电容C=24.5F,接在电源电压U=220V、频率为50Hz、初相为零的交流电源上,求电路中的电流i
、P及Q。i=Imsin(t+90)=2.4sin(314t+90)A
XC=C1解:容抗
I=XCU=1.69A=2f
C1=130P=0Q=-UI=-371.8VariuC+–19
设
i=Imsint根据KVL1.电压电流关系=Ri+L∫1C
idt+dtdiu=uR+uL+uCCRLuRuLuciu+–+–+–+–2.4
电阻、电感与电容串联的交流电路(1)瞬时值表达式uL=ImLsin(t+90)=ULmsin(+90)
uR
=URmsint=UCmsin(t–
90)uC=
sin(t–90)CIm则为同频率正弦量20
(2)用相量表示电压电流关系,则为I•jLRU•UR•UL•UC•=++CRLuRuLuciu+–+–+–+–+–+–+–+–U•UR•UC•UL•=[R+j(XL–XC
)]=ZI•I•jLR=+C1–jI•I•I•阻抗C1–ju=uR+uL+uC令21
Z的模表示u、i的大小关系,辐角(阻抗角)为u、i的相位差。Z
是一个复数,不是相量,上面不能加点。根据阻抗注意则复数形式的欧姆定律相量22电路参数与电路性质的关系:阻抗模:阻抗角:当XL>XC
时,
>0
,u
超前i
呈感性当XL<XC
时,
<0
,u
滞后i
呈容性当XL=XC
时,=0
,u.
i同相呈电阻性
由电路参数决定。23RjXL-jXC+_+_+_+_相量图(
>0感性)XL
>
XC参考相量(
<0容性)XL
<
XC由电压三角形
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