12、ch4 正弦交流电路.ppt

同学们好！,番禺葵园,第4章正弦交流电路,4.1正弦电路的基本概念4.2正弦量的相量表示法4.3电阻、电感、电容元件的正弦交流电路4.4电阻、电感与电容元件的串联交流电路4.5阻抗的串联和并联4.6复杂交流电路的分析4.7谐振电路4.8交流电路的频率特性4.9功率因数的提高4.10非正弦周期电压和电流,（第十二讲）,1.电压与电流的关系,设,大小关系：,相位关系：,u、i相位相同,根据欧姆定律:,频率相同,相位差：,4.3.1电阻元件的正弦交流电路,4.3电阻、电感、电容元件的正弦交流电路,2.功率与能量转换,(1)瞬时功率p：瞬时电压与瞬时电流的乘积,小写,结论:（耗能元件）,且随时间变化。,p,瞬时功率在一个周期内的平均值,大写,(2)平均功率(有功功率)P,单位:瓦（W）,注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。,基本关系式：,频率相同,U=IL,电压超前电流90,相位差,1.电压与电流的关系,4.3.2电感元件的正弦交流电路,设：,或,则:,感抗(),电感L具有通直阻交的作用,定义：,有效值:,感抗XL是频率的函数,可得相量式：,电感电路复数形式的欧姆定律,2.功率与能量转换,(1)瞬时功率,(2)平均功率,L是非耗能元件,储能,放能,储能,放能,电感L是储能元件。,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,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：,（2）当f=5000Hz时,所以电感元件具有通低频阻高频的特性,电流与电压的变化率成正比。,基本关系式：,1.电流与电压的关系,频率相同,I=UC,电流超前电压90,相位差,则：,4.3.3电容元件的正弦交流电路,设：,或,则:,容抗（）,定义：,有效值,所以电容C具有隔直通交的作用,容抗XC是频率的函数,可得相量式,则：,电容电路中复数形式的欧姆定律,2.功率与能量转换,(1)瞬时功率,(2)平均功率,C是非耗能元件,瞬时功率：,充电,放电,充电,放电,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)。,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：,在电阻电路中：,在电感电路中：,单一参数电路中的基本关系,小结,单一参数正弦交流电路的分析计算小结,电路参数,电路图(参考方向),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,R,i,u,设,则,u、i同相,0,L,C,设,则,则,u领先i90,0,0,基本关系,+,-,i,u,+,-,i,u,+,-,设,u落后i90,本讲小结单一参数是指电路中仅有电阻、电容或电感单个元件；单一参数正弦交流电路的分析计算是本章的重点理解电路中电压和电流的相量特点，掌握相量运算。作业p135：4-74-8,（第十二讲结束）,