《电工技术基础》中文课件 项目2正弦交流电路的测试分析任务3

正弦交流电路功率电工技术基础项目2任务3任务导入学习目标知识链接练习思考工作任务正弦交流电路的测试分析2任务导入因为在交流电路中二端网络的电压和电流之间存在相位差，导致交流电路功率分析比直流电路功率分析复杂，不仅要分析网络的有功功率还要分析网络的无功功率，除了这些外还需要了解视在功率以及功率因数概念，视在功率与功率因数是怎么定义的？功率因数的大小对电力系统的运行有什么影响？返回学习目标1分析荧光灯电路工作原理。23测量荧光灯电路参数并分析数据。测量荧光灯电路提高功率因数后的参数并分析数据。返回工作任务返回按照上图连接实验电路，在KA1和KA2为不同状态下测量电路的功率与功率因数。返回交流电路中存在电感、电容等储能元件导致了交流电源输出的电压和电流存在相位差，从而导致交流电源输出的功率不再像直流电源那样简单，交流电源输出的功率包含有视在功率、有功功率和无功功率，视在功率表示交流设备容量，有功功率表示交流设备实际消耗的功率，无功功率表示交流设备和电源间能量交换规模。工作任务【总结与提升】知识链接---2.3正弦交流电路功率2.3.1正弦交流电路功率返回1．有功功率交流电路的有功功率又叫平均功率，定义为瞬时功率在一个周期内的平均值。λ=cosφ，称为电路的功率因数，φ称为电路的功率因数角（等于阻抗角），也等于总电压与总电流相位差。三等关系：功率因数角=阻抗角=电压与电流相位差。知识链接---2.3正弦交流电路功率2.3.1正弦交流电路功率返回1．有功功率λ=cosφ，称为电路的功率因数，φ称为电路的功率因数角（等于阻抗角）。对于负载，功率因数不会为负，因为：阻抗角取值范围[-90°,90°]，cosφ恒大于等于0。注意：阻抗角取值范围[-90°,90°]，正弦函数是奇函数，余弦函数是偶函数。2．无功功率2.3.1正弦交流电路功率返回交流电路中存在储能元件，而储能元件与电源之间存在能量交换，为了表示这种交换规模，定义储能元件与电源之间能量交换的最大值为无功功率，用Q表示。无功功率可正可负，也可以为零。注意：阻抗角取值范围[-90°,90°]，正弦函数是奇函数，余弦函数是偶函数。2．无功功率2.3.1正弦交流电路功率返回无功功率可正可负，也可以为零。阻抗角取值范围[-90°,90°]当sinφ>0时，无功功率为正，此时的无功功率称为感性无功功率，表明电路呈电感性；当sinφ<0时，无功功率为负，此时的无功功率称为容性无功功率，表明电路呈电容性；当sinφ=0时，无功功率为零，表明电路呈电阻性。3．视在功率2.3.1正弦交流电路功率返回工程上把UI称为视在功率，用大写字母S表示，单位V·A。有功功率、无功功率、视在功率之间的关系可以用一个直角三角形表示，此直角三角形称为功率三角形，如图所示，由图可知P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptanφ，tanφ=Q/P。

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+jO1．提高功率因数的意义2.3.2正弦交流电路功率因数提高返回在实际生产过程中，功率因数低的原因主要是因为感性负载的存在，感性负载要与发电设备进行能量的交换，所以提高功率因数方法主要是采取合适措施来减少负载与发电设备之间能量交换的规模，同时又不能影响感性负载的正常工作。大部分电路的功率因数总是小于1，功率因数低，电源设备不能充分利用，输电线路的损耗和压降增加，对电力系统来说是不利的。2．提高功率因数的方法2.3.2正弦交流电路功率因数提高返回并联电容器后，负载的工作仍然保持原状态，其自身的功率因数并没有提高，只是整个电路的功率因数得到提高。提高功率因数的方法有：并联电容、串联电容、利用调相机向系统发出容性无功功率等。串联电容常用于高压输电线路，以改善输电参数，但串联电容因改变设备两端电压，对于用电设备来说一般不采用；并联电容一般常用于用电企业用电设备功率因数提高。(4)忽略电源内阻，负载电阻减小，则电路输出的有功功率增加，电源的负担加重。（

）练习思考判断：(1)把“110V/50W”的交流灯接在220V交流电压上时，功率还是50W。（

）(2)把“25W/220V”的灯接在