正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率.pdf

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1、第六第五節(jié)正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率章正弦第五節(jié)正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率設(shè)N0為任意線性無源網(wǎng)絡(luò)（u、i取關(guān)聯(lián)參考方向）。在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，設(shè)：一、瞬時(shí)功率恒定分量:有功功率P瞬時(shí)分量:正弦量，角頻率：2ω1.恒定量：不可逆部分，始終大于或等于零。相當(dāng)于無源網(wǎng)絡(luò)電阻元件消耗的功率。2.正弦量：可逆部分。其頻率是電壓或電流頻率的兩倍，其值正負(fù)交替，這說明能量在外施電源與一端口之間

2、來回交換。相當(dāng)于無源網(wǎng)絡(luò)電抗吸收的瞬時(shí)功率。瞬時(shí)功率實(shí)用意義不大，不便于測量。一端口電路N0的功率關(guān)系設(shè)i領(lǐng)先u，（電容性電路）（1）p有時(shí)為正，有時(shí)為負(fù)；（2）p>0，一端口吸收功率；p<0，一端口發(fā)出功率。下一頁穩(wěn)態(tài)電路的分析第五節(jié)正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率二、平均功率P單位：W（瓦）平均功率又稱有功功率：為瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。有功功率代表一端口電阻實(shí)際消耗的功率，是瞬時(shí)功率的恒定分量。它不僅與電壓和電流的有效值的乘積有關(guān)，而且與它們之間的相位差有關(guān)。這是交流電路和直流電路的區(qū)別，其原因在于儲能元件在交流電路中產(chǎn)生了阻抗角。

3、Controls="0"ShowControls="1"invokeURLs="-1"volume="50"AutoStart="0"ShowStatusBar="1">功率因數(shù)：用λ表示，其定義為λ=cosφz。功率因數(shù)角：φZ=φu-φi。對無源網(wǎng)絡(luò)為其等效阻抗的阻抗角。有功功率1，純電阻0，純電抗一般地，有0≤

4、cosφ

5、≤1。電阻總是消耗功率的，電感、電容則不消耗有功功率。有功功率滿足功率守恒定律，即任一正弦穩(wěn)態(tài)電路各元件(或支路)吸收的有功功率之和恒為零，即∑p=0。例16.已知：電動機(jī)PD=1000W，U=220V，f=50Hz，C=30μF，

6、cosφD=0.8(滯后）。求負(fù)載電路的功率因數(shù)。解：上一頁下一頁三、無功功率Q工程中，引用無功功率的概念來反映電路中電感、電容等儲能元件與外電路或電源之間能量交換的情況。無功功率Q的物理意義：反映電源與負(fù)載之間交換能量的速率。無功功率的單位：var(乏，即無功伏安)。這里“無功”的意思是指這部分能量在往復(fù)交換的過程中，沒有“消耗”掉。感性負(fù)載：φ>0，Q>0，表

7、示網(wǎng)絡(luò)吸收無功功率；容性負(fù)載：φ<0，Q<0，表示網(wǎng)絡(luò)發(fā)出無功功率。電壓、電流的有功分量和無功分量：(以感性負(fù)載為例，設(shè))四、視在功率（表觀功率）S單位：VA、kVAS為電路中總電壓與總電流有效值的乘積。S=UI反映電氣設(shè)備的容量。注：視在功率S＝UI可用來衡量發(fā)電機(jī)或其他電力設(shè)備可能提供的最大功率即容量（額定電壓×額定電流）。視在功率一般不滿足功率守恒定律。RL

8、C串聯(lián)電路的功率問題：上述功率因數(shù)λ是衡量傳輸電能效果的非常重要的指標(biāo)(指不含獨(dú)立源的網(wǎng)絡(luò))，表示傳輸系統(tǒng)有功功率所占的比率，即λ=P/S。實(shí)際電網(wǎng)非常龐大，延伸數(shù)千公里，人們當(dāng)然不希望電能的往復(fù)傳輸，這樣會增加系統(tǒng)電能的消耗和增大系統(tǒng)設(shè)備的容量。所以理想狀態(tài)為λ=1，Q=0。