第4章正弦交流电路ppt课件.ppt
《第4章正弦交流电路ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第4章正弦交流电路ppt课件.ppt(69页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、返回,第4章 正弦交流电路,目 录,4.1 正弦量 4.2 正弦量的相量表示法 4.3 电阻元件的正弦响应 4.4 电感元件的正弦响应 4.5 电容元件的正弦响应 4.6 电阻、电感与电容元件串联电路的正弦响应 4.7 一般交流电路的正弦响应 4.8 功率因数的提高 4.9 交流电路的频率特性,正弦电压和电流,正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。,正弦交流电,4.1 正弦量,4.1.1 正弦量三要素,幅值、频率、初相位为正弦量的三要素。,正弦量变化一次所需要的时间(秒)称为周期(T)。每秒内变化的次数称为频率( ),单位是赫兹(Hz)。,1. 频率和周期,2.幅值和有效值,则,交
2、流,直流,根据热效应相等有:,3.初相位,相位 表示正弦量的变化进程,也称相位角。,初相位 t =0时的相位。,相位差,两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。,正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的,但初相不一定相同,设电路中电压和电流为:,同相反相的概念,同相:相位相同,相位差为零。,反相:相位相反,相位差为180。,返回,4.2 正弦量的相量表示法,4.1.1 正弦量的表示方法:,三角函数式:,波形图:,相量法:用复数的方法表示正弦量,返回,一个正弦量可以用旋转的有向线段表示。,4.1.2 相量法,4.1.3 复数的四种形式,复数的加减运算可用直角坐标式或三角形式,乘除法运算
3、可用指数式或极坐标式。,直角坐标式:,指数式:,极坐标形式:,三角形式:,表示正弦量的复数称为相量,注意: 相量用上面打点的大写字母表示。,由复数知识可知:j为90旋转因子。一个相量乘上+j 则旋转+90;乘上-j 则旋转- 90。,一个正弦量可以用旋转的有向线段表示,而有向线段可以用复数表示,因此正弦量可以用复数来表示。,把表示各个正弦量的有向线段画在一起就是相量图,它可以形象地表示出各正弦量的大小和相位关系。,相量图,解(1)用复数形式求解 根据基尔霍夫电流定律:,(2)用相量图求解 画出相量图,并作出平行四边形,其对角线即是总电流。,返回,4.3 电阻元件的正弦响应,4.3.1 电压电流
4、关系,从而:,电压和电流频率相同,相位相同。,相量形式的欧姆定律,返回,4.3.2 功率,电压和电流瞬时值的乘积就是瞬时功率:,p0,总为正值,所以电阻元件消耗电能,转换为热能。,瞬时功率,4.3.3 电压、电流、功率的波形,返回,4.4 电感元件的正弦响应,4.4.1 电压电流关系,设一非铁心电感线圈(线性电感元件,L为常数) :,设电流为参考正弦量:,电压和电流频率相同,电压比电流相位超前90。,返回,从而:,注意!,这样,电压电流的关系可表示为相量形式:,1.瞬时功率,P=0表明电感元件不消耗能量。只有电源与电感元件间的能量互换。用无功功率来衡量这种能量互换的规模。,2.平均功率(有功功
5、率),平均功率衡量电路中所消耗的电能,也称有功功率。,4.4.2 功率,3.无功功率,电感元件的无功功率用来衡量电感与电源间能量互换的规模,规定电感元件的无功功率为瞬时功率的幅值(它并不等于单位时间内互换了多少能量)。它的单位是乏(var)。,返回,4.4.3 电压、电流、功率的波形,返回,在第一个和第三个1/4周期内,电流在增大,磁场在建立,p为正值(u 和 正负相同),电感元件从电源取用能量,并转换为磁场能量;在第二个和第四个1/4周期内,电流在减小, p为负值(u 和 一正一负),磁场在消失,电感元件释放原先储存的能量并转换为电能归还给电源。这是一个可逆的能量转换过程。在一个周期内,电感
6、元件吸收和释放的能量相等。,4.5 电容元件的正弦响应,4.5.1电压电流关系,对于电容电路:,电压和电流频率相同,电压比电流相位滞后90。,返回,从而:,这样,电压电流的关系可表示为相量形式:,1.瞬时功率,2.平均功率(有功功率),电容的平均功率(有功功率):,P=0表明电容元件不消耗能量。只有电源与电容元件间的能量互换。,4.5.2 功率,3.无功功率,为了同电感的无功功率相比较,设电流,为参考正弦量,则:,这样,得出的瞬时功率为:,由此,电容元件的无功功率为:,电容性无功功率为负值,电感性无功功率取正值。,4.5.3电压、电流、功率的波形,返回,在第一个和第三个1/4周期内,电压在增大
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 正弦 交流电路 ppt 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-2529720.html