1、1,第九章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析,9. 4 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率,9. 5 復功率,9. 6 最大功率傳輸,2,瞬時功率：,瞬時功率以2交變。但始終大于零， 表明電阻始終是吸收（消耗）功率。,平均功率(有功功率)：,9. 4 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率,1. 電阻：,3,瞬時功率：,瞬時功率以2交變，有正有負， 一周期內(nèi)剛好互相抵消。,平均功率 P =0,儲能元件(電感)與電源之間能量交換的規(guī)模稱為無功功率。其值為瞬時功率的最大值，單位為(var) 乏。,2. 電感,4,瞬時功率以2交變，有正有負，一周期內(nèi)剛好互相抵消。,平均功率 P =0,3. 電容,5,例:一只47uF,UN =20V的無極性電容器試

2、問：1.能否接到20V的交流電源上工作？2.將兩只同樣的電容串聯(lián)后接在該電源上，電路的電流和功率是多少? 3.將這兩只電容并聯(lián)后接于1000Hz,10V的交流電源上，電流和功率又是多少？,解:,6,一只47uF,UN =20V的無極性電容器試問：1.能否接到20V的交流電源上工作？2.將兩只同樣的電容串聯(lián)后接在該電源上，電路的電流和功率是多少? 3.將這兩只電容并聯(lián)后接于1000Hz,10V的交流電源上，電流和功率又是多少？,解:,7, =0, =90, = -90,8,Q為負,Q為正,感性負載,容性電路,有功分量,無功分量,Q=U I sin ,0 90,P =UIcos ,-90 0,9,

3、 P =UIcos , Q=U I sin ,平均功率實際上是電阻消耗的功率，亦稱為有功功率。表示電路實際消耗的功率，它不僅與電壓電流有效值有關，而且與 cos 有關，這是交流和直流的很大區(qū)別。,10,S,Q,P, 功率、電壓、阻抗三角形, 視在功率 (apparent power) S,反映電氣設備（如：發(fā)電機、變壓器等）的容量。,功率三角形,阻抗三角形,電壓三角形,11, 交流電路功率的測量,12,例1.,三表法測線圈參數(shù)。,已知f=50Hz，且測得U=50V，I=1A，P=30W。,解：,13,已知：U=115V , U1=55.4V , U2=80V , R1=32W , f=50Hz

4、 求： 線圈的電阻R2和電感L2 。,畫相量圖進行定性分析。,例2.,解：,14,9. 5 復功率,15,復功率守恒定理：在正弦穩(wěn)態(tài)下，任一電路的所有支路吸收的復功率之和為零。即,16,一般情況下：,17,已知如圖，求各支路的復功率。,例.,解：,18,一般地 , 有 0cos 1,X0, 0 , 感性負載， 滯后功率因數(shù),X0, 0 , 容性負載， 超前功率因數(shù),例：cos = 0.5 (滯后)，則 =60o(電壓領先電流60o)。, 功率因數(shù)（cos ）,一般用戶： 異步電機 空載 cos =0.20.3 滿載 cos =0.70.85,日光燈 cos =0.450.6,19, 功率因數(shù)的

5、提高,設備額定容量SN向負載送多少有功功率要由負載的阻抗角決定。,cosj = P/S,cosj = 1, P =S=75kW,cosj = 0.7, P=0.7S=52.5kW,(1) 設備不能充分利用，效率低；,(2) 當輸出相同的有功功率時，線路上電流大 I=P/(Ucos )，線路壓降損耗大。,功率因數(shù)低帶來的問題：,20,提高cos的原則：1、不改變負載的工作條件；2、不增加損耗。,分析:,常用的方法：并聯(lián)電容，提高功率因數(shù) (改進自身設備)。,21,補償容量的確定：,綜合考慮，提高到適當值為宜( 0.9 左右)。,22,討論正弦電流電路中負載獲得最大功率Pmax的條件。,Zi= Ri + jXi， ZL= RL + jXL,ZL= RL + jXL可任意改變,9. 6 最大功率傳輸,23,(a) 先討論XL改變時，P 的最大值,顯然，當Xi + XL=0，即XL =-Xi時， P獲得最大值,(b