第22講-正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率要點(diǎn)課件

第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率學(xué)習(xí)重點(diǎn)：2、各種功率的計(jì)算1、基本概念：第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率學(xué)習(xí)重點(diǎn)：2、各種功率的計(jì)算11無源一端口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率(u,i關(guān)聯(lián))1.瞬時(shí)功率(instantaneouspower)無源+ui_一、基本概念為電壓u超前于電流i的相位差。無源一端口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率(u,i關(guān)聯(lián))1.瞬時(shí)功2p>0,電路吸收功率p<0，電路發(fā)出功率p>0,電路吸收功率32.平均功率(average

power)P：又稱有功功率=u-i：功率因數(shù)角。=cos：功率因數(shù)。阻抗為感性時(shí)稱滯后功率因數(shù)；阻抗為容性時(shí)稱超前功率因數(shù)。定義：對(duì)于正弦量：=0平均功率單位：

瓦（W）2.平均功率(averagepower)P：又稱有功功4RX|Z|無源+-RjX+-結(jié)論：電阻消耗有功功率，而電容和電感不消耗有功功率。電感=90°電容=-90°電阻=0°RX|Z|無源+-RjX+-結(jié)論：電阻消耗有功功率，電感53.無功功率QQ

的單位：Var(乏，即無功伏安）定義：結(jié)論：電阻無功功率等于零，電感無功功率大于零，電容無功功率小于零，說明電感和電容與外界有能量交換。電感=90°電容=-90°電阻=0°3.無功功率QQ的單位：Var(乏，即無功伏安）定義：結(jié)64.視在功率(表觀功率)S反映發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的容量。定義：例如某變壓器的容量為560kVA。如果負(fù)載是純電阻,則λ=cosθ=1,其傳輸功率為560kW;如果負(fù)載是感性的,譬如λ=cosθ=0.5時(shí),它所傳輸?shù)挠泄β蕿?80kW。所以這類設(shè)備只能用視在功率S來衡量其容量。4.視在功率(表觀功率)S反映發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的容7有功，無功，視在功率的關(guān)系：有功功率:P=UIcos

單位：W無功功率:Q=UIsin

單位：var視在功率:S=UI

單位：VASPQZRXUURUXRX+_+_oo+_功率三角形阻抗三角形電壓三角形有功，無功，視在功率的關(guān)系：有功功率:P=UIcos8已知：電動(dòng)機(jī)PD=1000W，U=220V，f=50Hz，C=30F，cosD=0.8(滯后）。求負(fù)載電路的功率因數(shù)。+_DC例解：已知：電動(dòng)機(jī)PD=1000W，U=220V，f=50Hz9R、L、C元件的有功功率和無功功率uiR+-PR=UIcos=UIcos0=UI=I2R=U2/RiuL+-PL=UIcos=UIcos90=0QR=UIsin=UIsin0=0QL=UIsin=UIsin90=UI=U2/XL=I2XL>0iuC+-PC=UIcos=UIcos(-90)=0QC=UIsin=UIsin(-90)=-UI=-U2/XC=-I2XC<0R、L、C元件的有功功率和無功功率uiR+-PR=UIco105復(fù)功率負(fù)載+_記為復(fù)功率，單位VA電流相量的共軛值5復(fù)功率負(fù)+_記為復(fù)功率，單位VA電流相量的11一般情況下：復(fù)功率守恒一般情況下：復(fù)功率守恒12已知如圖，求各支路的復(fù)功率。例.+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解一：已知如圖，求各支路的復(fù)功率。例.+_10∠0oA10Wj13+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解二：+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解二：14并C后有功功率不變，無功功率和視在功率減小。功率因數(shù)cos=P/S提高。并聯(lián)電容分析:12CLR+_再?gòu)墓β蔬@個(gè)角度來看:有功功率：P=UILcos1=UIcos2無功功率：Q=UILsin1>

UIsin2視在功率：S=UIL>UI6.

功率因數(shù)的提高并C后有功功率不變，無功功率和視在功率減小。并聯(lián)電容分析:15補(bǔ)償容量的確定：12補(bǔ)償容量的確定：1216已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cosj1=0.6(滯后)。要使功率因數(shù)提高到0.9,求并聯(lián)電容C。例.P=20kWcosj1=0.6+_CLRC+_解：j1j2已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos17補(bǔ)償容量也可以用功率三角形確定：j1j2PQCQLQ補(bǔ)償容量也可以用功率三角形確定：j1j2PQCQLQ18小結(jié)：1.正弦量三要素：Im,w,電阻電容電感2.時(shí)域u=Ri頻域(相量)有效值U=RIU=XLIXL=wLU=XCIXC=1/(wC)有功P=I2R=U2/R00無功0Q=ILULQ=-ICUC能量W=Li2/2W=Cu2/2相位小結(jié)：1.正弦量三要素：Im,w,電阻電193.相量法計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路①先畫相量運(yùn)算電路電壓、電流相量復(fù)阻抗②相量形式KCL、KVL定律，歐姆定律③電路定理計(jì)算方法都適用④相量圖4.功率jSPQ3.相量法計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路①先畫相量運(yùn)算電路電壓、電流相量20第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率結(jié)束作業(yè)：P2714-29、4-30預(yù)習(xí)：最大功率傳輸條件及多頻電路的平均功率第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率結(jié)束作業(yè)：P27121第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率學(xué)習(xí)重點(diǎn)：2、各種功率的計(jì)算1、基本概念：第22講正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率學(xué)習(xí)重點(diǎn)：2、各種功率的計(jì)算122無源一端口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率(u,i關(guān)聯(lián))1.瞬時(shí)功率(instantaneouspower)無源+ui_一、基本概念為電壓u超前于電流i的相位差。無源一端口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率(u,i關(guān)聯(lián))1.瞬時(shí)功23p>0,電路吸收功率p<0，電路發(fā)出功率p>0,電路吸收功率242.平均功率(average

power)P：又稱有功功率=u-i：功率因數(shù)角。=cos：功率因數(shù)。阻抗為感性時(shí)稱滯后功率因數(shù)；阻抗為容性時(shí)稱超前功率因數(shù)。定義：對(duì)于正弦量：=0平均功率單位：

瓦（W）2.平均功率(averagepower)P：又稱有功功25RX|Z|無源+-RjX+-結(jié)論：電阻消耗有功功率，而電容和電感不消耗有功功率。電感=90°電容=-90°電阻=0°RX|Z|無源+-RjX+-結(jié)論：電阻消耗有功功率，電感263.無功功率QQ

的單位：Var(乏，即無功伏安）定義：結(jié)論：電阻無功功率等于零，電感無功功率大于零，電容無功功率小于零，說明電感和電容與外界有能量交換。電感=90°電容=-90°電阻=0°3.無功功率QQ的單位：Var(乏，即無功伏安）定義：結(jié)274.視在功率(表觀功率)S反映發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的容量。定義：例如某變壓器的容量為560kVA。如果負(fù)載是純電阻,則λ=cosθ=1,其傳輸功率為560kW;如果負(fù)載是感性的,譬如λ=cosθ=0.5時(shí),它所傳輸?shù)挠泄β蕿?80kW。所以這類設(shè)備只能用視在功率S來衡量其容量。4.視在功率(表觀功率)S反映發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的容28有功，無功，視在功率的關(guān)系：有功功率:P=UIcos

單位：W無功功率:Q=UIsin

單位：var視在功率:S=UI

單位：VASPQZRXUURUXRX+_+_oo+_功率三角形阻抗三角形電壓三角形有功，無功，視在功率的關(guān)系：有功功率:P=UIcos29已知：電動(dòng)機(jī)PD=1000W，U=220V，f=50Hz，C=30F，cosD=0.8(滯后）。求負(fù)載電路的功率因數(shù)。+_DC例解：已知：電動(dòng)機(jī)PD=1000W，U=220V，f=50Hz30R、L、C元件的有功功率和無功功率uiR+-PR=UIcos=UIcos0=UI=I2R=U2/RiuL+-PL=UIcos=UIcos90=0QR=UIsin=UIsin0=0QL=UIsin=UIsin90=UI=U2/XL=I2XL>0iuC+-PC=UIcos=UIcos(-90)=0QC=UIsin=UIsin(-90)=-UI=-U2/XC=-I2XC<0R、L、C元件的有功功率和無功功率uiR+-PR=UIco315復(fù)功率負(fù)載+_記為復(fù)功率，單位VA電流相量的共軛值5復(fù)功率負(fù)+_記為復(fù)功率，單位VA電流相量的32一般情況下：復(fù)功率守恒一般情況下：復(fù)功率守恒33已知如圖，求各支路的復(fù)功率。例.+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解一：已知如圖，求各支路的復(fù)功率。例.+_10∠0oA10Wj34+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解二：+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解二：35并C后有功功率不變，無功功率和視在功率減小。功率因數(shù)cos=P/S提高。并聯(lián)電容分析:12CLR+_再?gòu)墓β蔬@個(gè)角度來看:有功功率：P=UILcos1=UIcos2無功功率：Q=UILsin1>

UIsin2視在功率：S=UIL>UI6.

功率因數(shù)的提高并C后有功功率不變，無功功率和視在功率減小。并聯(lián)電容分析:36補(bǔ)償容量的確定：12補(bǔ)償容量的確定：1237已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cosj1=0.6(滯后)。要使功率因數(shù)提高到0.9,求并聯(lián)電容C。例.P=20kWcosj1=0.6+_CLRC+_解：j1j2已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos38補(bǔ)償容量也可以用功率三角形確定：j1j2PQCQLQ補(bǔ)償容量也可以用功率三角形確定：j1j2PQCQLQ39小結(jié)：1.正弦量三要素：Im,w,電阻電容電感2.時(shí)域u=Ri頻域(相量)有效值U=RIU=XLIXL=wLU=XCIXC=1/(wC)有功P=I2R=U2/R00無功0Q=ILULQ=-IC