正弦穩(wěn)態(tài)功率三相電路

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1、第二十二講1第九章正弦穩(wěn)態(tài)功率三相電路9-1基本概念9-2電阻的功率9-3電感、電容的功率9-4單口網(wǎng)絡(luò)的功率9-5復(fù)功率復(fù)功率守恒9-6正弦穩(wěn)態(tài)最大功率傳遞定理9-7三相電路2本章教學(xué)要求1、進(jìn)一步理解功率與能量的概念；2、熟練掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路中電阻的功率；3、理解正弦穩(wěn)態(tài)電路中電容、電感的儲(chǔ)能；4、掌握正弦穩(wěn)態(tài)單口網(wǎng)絡(luò)平均功率和無功功率的計(jì)算方法；5、掌握復(fù)功率的概念，理解復(fù)功率守恒；6、掌握正弦電路的最大功率傳輸條件—共軛匹配；7、掌握三相電路的概念和基本分析計(jì)算方法。3本次課教學(xué)要求1、進(jìn)一步理解功率與能量的概念；

2、2、熟練掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路中電阻的功率；3、理解正弦穩(wěn)態(tài)電路中電容、電感的儲(chǔ)能；4、掌握正弦穩(wěn)態(tài)單口網(wǎng)絡(luò)平均功率和無功功率的計(jì)算方法；5、掌握復(fù)功率的概念，理解復(fù)功率守恒。重點(diǎn)正弦穩(wěn)態(tài)電路中電阻的功率，電容、電感的儲(chǔ)能；單口網(wǎng)絡(luò)平均功率和無功功率的分析計(jì)算。難點(diǎn)復(fù)功率4第九章正弦穩(wěn)態(tài)功率三相電路§9.1基本概念1、瞬時(shí)功率P>0，電路消耗功率；P<0，電路發(fā)出功率。2、R、L、C的功率及能量的一般關(guān)系當(dāng)u、i為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：電阻永遠(yuǎn)是耗能的；電容、電感是儲(chǔ)能的能的，儲(chǔ)能永遠(yuǎn)是正的，但其大小是可增可減的，即其變化量可以是負(fù)的

3、。5§9.2電阻的功率1、電阻的瞬時(shí)功率設(shè)電阻兩端電壓及電流為：則瞬時(shí)功率為：6電阻瞬時(shí)功率時(shí)變曲線電阻瞬時(shí)功率永遠(yuǎn)為正。72、電阻的平均功率瞬時(shí)功率在意周期內(nèi)的平均值平均功率又稱為有功功率8§9.3電感、電容的功率1、電感（1）電感的瞬時(shí)功率（2）電感平均功率電感瞬時(shí)功率為正弦函數(shù)，故9（3）電感平均儲(chǔ)能瞬時(shí)能量：電感儲(chǔ)能平均值：（4）電感無功功率單位：乏（var）102、電容（1）電容的瞬時(shí)功率（2）電容平均功率電容瞬時(shí)功率為正弦函數(shù)，故11（3）電容平均儲(chǔ)能瞬時(shí)能量：電容儲(chǔ)能平均值：（4）電容無功功率單位：乏（var

4、）12§9.4單口網(wǎng)絡(luò)的功率1、單口網(wǎng)絡(luò)正弦穩(wěn)態(tài)功率及意義瞬時(shí)功率：設(shè)：恒定分量UIcos?為平均值,稱平均功率。吸收功率發(fā)出功率吸收功率發(fā)出功率132、平均功率(有功功率)平均功率(有功功率)的定義：表示網(wǎng)絡(luò)實(shí)際消耗的功率，單位：瓦（Ｗ）其中：?為阻抗角，即與的相位差。計(jì)算方法：用公式計(jì)算：P=UIcos?注意：?為與的相位差用平均功率守恒計(jì)算：即：P＝各個(gè)電阻消耗的功率之和。因?yàn)?，L、C中的電壓與電流的相位差均為90?，故PL=PC=0。所以，電感元件和電容元件是不消耗功率的?；蜃⒁猓?1為與的相位差143、無功功率無

5、功功率的定義：表示網(wǎng)絡(luò)中貯藏的能量與外部能量交換的最大速率。單位：乏(Var)電感的平均貯能：電容的平均貯能：內(nèi)含貯能元件貯藏能量WL+WC外電源提供或接收網(wǎng)絡(luò)的能量貯能元件貯能時(shí)，外電源向網(wǎng)絡(luò)輸送能量貯能元件的貯能返回給外電源貯能元件本身不消耗功率，但它又不斷的充放電與外電源交換能量，故稱為無功功率。無功功率就是用來測(cè)量這種能量交換的速率。153、無功功率（續(xù)）單個(gè)元件的無功功率：計(jì)算方法：用公式計(jì)算：Q=UIsin?用無功功率守恒計(jì)算：或?qū)τ诩冸娙荩喊l(fā)出無功功率；對(duì)于純電感：吸收無功功率；對(duì)于電阻：無功功率為0；故，R

6、不消耗無功功率Q；L和C不消耗有功功率P。用貯能公式計(jì)算：164、視在功率功率三角形功率因數(shù)視在功率：表示設(shè)備的容量。單位：伏安（VA）有功功率P、無功功率Q、視在功率S的關(guān)系功率因數(shù)：SQP功率三角形17§9.5復(fù)功率復(fù)功率守恒1、復(fù)功率對(duì)照復(fù)阻抗與電阻、電抗的關(guān)系，定義一個(gè)復(fù)功率，與P、Q具有類似的關(guān)系，即于是，設(shè)，則的模即為視在功率S，幅角即電路的阻抗角。但是，（見P86）實(shí)現(xiàn)上述關(guān)系的關(guān)鍵是電壓和電流相量的幅角要相減，即電流相量的幅角反號(hào)，于是，引出了電流的共軛復(fù)相量。18復(fù)功率中有功功率、無功功率的關(guān)系復(fù)功率的實(shí)

7、部P為網(wǎng)絡(luò)中各電阻元件消耗功率之和，Q為網(wǎng)絡(luò)中各動(dòng)態(tài)元件無功功率的代數(shù)和。WL為電感儲(chǔ)能平均值的總和，WC為網(wǎng)絡(luò)中所有電容儲(chǔ)能平均值總和。本教材稱為復(fù)功率守恒。正弦穩(wěn)態(tài)單口網(wǎng)絡(luò)功率關(guān)系參見P88表9-2192、復(fù)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(fù)功率之和為零。即20復(fù)功率守恒定理的描述2復(fù)功率守恒定理：對(duì)于正弦穩(wěn)態(tài)的電路，由每個(gè)獨(dú)立電源發(fā)出的復(fù)功率的總和等于電路中其它電路元件所吸收復(fù)功率的總和：由此可以導(dǎo)出一個(gè)正弦穩(wěn)態(tài)電路的有功功率和無功功率也是守恒的結(jié)論。21正弦穩(wěn)態(tài)電路中，由每個(gè)獨(dú)立電源發(fā)出的有功功率

8、的總和等于電路中其它元件所吸收的有功功率的總和；由每個(gè)獨(dú)立電源發(fā)出的無功功率的總和等于電路中其它元件所吸收的無功功率的總和：由此可得網(wǎng)絡(luò)吸收的有功功率等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)電阻吸收的平均功率總和。22一般情況下：+_+_+_23舉例已知電路如圖，求各支路的復(fù)功率。+_10∠0oA10Ωj25Ω5Ω-j15Ω解