电工技术电子技术-正弦交流电路的分析计算-清华.
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1、海南风光第2章 正弦交流电路(RLC串联电路 交流电路的分析方法功率因数的提高)第第4讲讲正弦交流电路的分析计算正弦交流电路的分析计算2.22.2.2 2.2.2 R-L-C串联交流电路串联交流电路2.2.3 2.2.3 交流交流电路的电路的一般分析方法一般分析方法2.2.4 2.2.4 功率因数的提高功率因数的提高本课作业本课作业42-82-102-142-162-21英英4题题dtdiLiRuuuLR1. R-L串联串联电路电路uLiuRuRL2.2.2 R-L-C串联交流电路串联交流电路 (1) 瞬时值关系瞬时值关系)sin(2)sin(2)sin(2)cossin(2cos2sin22
2、2tUtZItXRItXtRItIXtRIuLLL设设:tIisin2dtdiLiRuuuLR则则:其中其中:RXtgL122LXRZZIU(1) R-L串联电路瞬时值关系串联电路瞬时值关系u领先领先i 角角222222)()(LRLLUUIXIRXRIZIUtIisin2)sin(2tUuRXtgL1ZIU22LXRZZ称为复数阻抗的模称为复数阻抗的模(2) R-L串联电路有效值关系串联电路有效值关系(3)R-L串串联电路联电路相相量式表示量式表示UILURURXtgXRZZjXRZZIjXRIUUULLLLLR122)（RLIURULUZ复数阻抗复数阻抗Z称为复数阻抗的模称为复数阻抗的模
3、阻抗角阻抗角,电压领先电流的相位角电压领先电流的相位角 0II设设:ZILRUUURIURIjXULL(4)R-L串联电路的串联电路的功率功率22LRUUU两边都乘以两边都乘以I2222)()(QPIUIUUISLRS=UI 视在功率，单位：视在功率，单位：VAP=URI 有功功率，单位：有功功率，单位：WQ=ULI 无功功率，单位：无功功率，单位：varLRUUUUILURU向量图向量图 UULUR |Z|XLR SQP电压三角形电压三角形阻抗三角形阻抗三角形功率三角形功率三角形22LRUUU22LXRZ22QPScoscosUISPcos 称为功率因数称为功率因数电压三角形、阻抗三角形电压
4、三角形、阻抗三角形功率三角形功率三角形2. R-C串联串联电路电路idtCiRuuuCR1(1) 瞬时值关系瞬时值关系uCiuRuRCidtCudtduCiCC1,(2) R-C串联电路中电压电流的向量式关系串联电路中电压电流的向量式关系IjXUIRUIICCR0设：UCIURURCIZIZIjXRUUUCCR）（RXtgC1其中：其中：0CjXRZCRUUU(3) R-C串联电路中电压电流的相量图串联电路中电压电流的相量图以以I为参考相量为参考相量IURUCU CRUUU向量关系向量关系:ZIUUUCR22有效值关系有效值关系:22CXRZRXtgC103. R-L-C串联交流电路串联交流电
5、路idtCdtdiLiRuuuuCLR1一、一、电流、电压的瞬时关系电流、电压的瞬时关系uRLCRuLuCuiZIXXjRIjXIjXIRIUCLCLCLRUUUU相量方程式：相量方程式：则则CCLLRjXIUjXIURIU 相量模型相量模型RLCRULUCUIU0II设设（参考相量）（参考相量）)(CLXXjRZZIXXjRIjXIjXIRIUCLCL)(CLXXjRZ Z22)(CLXXRZRXXtgCL1ZIU当当 时时， 表示表示 u 领先领先 i 电路呈感性电路呈感性CLXX 0CLXX 0当当 时，时， 表示表示 u 、i同相同相 电路呈电阻性电路呈电阻性CLXX 0当当 时时，
6、表示表示 u 落后落后 i 电路呈容性电路呈容性RXXtgCL1ZIUR-L-C串联交流电路串联交流电路相量图相量图先画出参先画出参考相量考相量CUULUIRUCLUURLCRULUCUIU相量表达式：相量表达式：CLRUUUU Z：复数阻抗：复数阻抗实部为阻实部为阻虚部为抗虚部为抗容抗容抗感抗感抗ZIUR-L-C串联交流电路中的串联交流电路中的 复数形式欧姆定律复数形式欧姆定律RLCRULUCUIU)(CLXXjRZ 是一个复数，但并不是正弦交流是一个复数，但并不是正弦交流量，上面量，上面不能加点不能加点。Z在方程式中只在方程式中只是一个运算工具是一个运算工具。 Z Z说明：说明：CLXXj
7、RZ RLCRULUCUIUZXXjRZCL)(RXXtgXXRZCLCL122)(ZRCLXXX阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形和电压三角形的关系阻抗三角形和电压三角形的关系ZRCLXXXCURUULUCLUUIZIU 有效值有效值:22)(CLXXRZIZU CLCLIXIXUUIRUR222)(CLRUUUUIZU CLCLIXIXUUIRUR电压三角形和功率三角形的关系电压三角形和功率三角形的关系UIS sinUIQQQCLcosUIIUPRcos 称为功率因数称为功率因数IUQIUQCCLL 在在 R、L、C 串联的电路中，串联的电路中，储能元件储能元件 L、C 不消耗能量不消耗能量，
8、但，但存在能量吞吐，存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。吞吐的规模用无功功率来表示。 一、一、 简单串并联电路简单串并联电路3.3.3 交流电路的一般分析方法交流电路的一般分析方法Z1Z2IiUoUoiOuUZZZU212iZ1Z2iuouiOUZZZU212sradjZjZVUi/1000101020601002145210101021jZZ452102Z3010060100901601004521045210OUVtuo)301000sin(2100复数符号法复数符号法Z1Z2I2IiU1IiZ1Z2iu1i2iYUYYUI）（21Y1、Y2 - 导纳导纳）（21212111ZZU
