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《电路》课件第 4 章 正弦稳态电路分析.ppt

1、1第第4 4章章 正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析4.1 4.1 单一元件的正弦交流电路单一元件的正弦交流电路4.2 4.2 阻抗的串联和并联阻抗的串联和并联4.3 4.3 谐振电路谐振电路4.4 4.4 正弦交流电路中的功率正弦交流电路中的功率 重要知识点重要知识点 本章小结本章小结2本章要点本章要点1.1.单一元件的正弦交流电路。单一元件的正弦交流电路。2.2.电阻、电感、与电容元件的串联电路。电阻、电感、与电容元件的串联电路。3.3.阻抗的串联和并联。阻抗的串联和并联。4.4.正弦电路的谐振。正弦电路的谐振。5.5.正弦交流电路的功率。正弦交流电路的功率。本章重点难点本章重点难点1.

2、1.正弦交流电路的相量计算方法。正弦交流电路的相量计算方法。2.2.正弦交流电路谐振的条件与参数的计算。正弦交流电路谐振的条件与参数的计算。3.3.正弦交流电路功率的计算。正弦交流电路功率的计算。返回返回4.1 4.1 单一元件的正弦交流电路单一元件的正弦交流电路34.1.1 4.1.1 纯电阻电路纯电阻电路1 1电压和电流的关系电压和电流的关系 图图4-1 4-1 纯电阻电路纯电阻电路则则tItRURtutisinsin)()(mm假设假设tUtusin)(m返回返回tItitUtumm sin)(sin)(1.频率相同频率相同2.相位相同相位相同3.有效值关系有效值关系:IRU4.相量关系

3、相量关系:设设0UUUI 0RUI 则则 RIU1 1电压和电流的关系电压和电流的关系4图图4-3 4-3 纯电阻电路电压、电流的波形纯电阻电路电压、电流的波形 电阻上电压和电流的波形如图电阻上电压和电流的波形如图4-3所示。所示。5(1)瞬时功率瞬时功率 p:瞬时电压与瞬时电流的乘积瞬时电压与瞬时电流的乘积小写小写2 2电阻元件的功率电阻元件的功率tIUuipp2mmRsin22cos1mmtIU)2cos1(tUI1.(耗能元件)(耗能元件)0p2.随时间变化随时间变化且频率加倍。且频率加倍。p22iu、3.与与 成比例成比例p结论:结论:6TdtpTP01(2)平均功率(有功功率)平均功

4、率(有功功率)P P:瞬时功率在瞬时功率在一个一个周期内的平均值周期内的平均值 ,用大写,用大写P P表示表示 TdttUIT0)2cos1(1大写大写IUPTdttUIT02sin21 U、I均为均为有效值有效值TdtiuT01UI7【例例4-1】一个标称值为一个标称值为“220V,25W”的电烙铁,它的电烙铁,它的端电压的端电压 ,试求其电流,并计,试求其电流,并计算它使用算它使用10小时所耗电能的度数小时所耗电能的度数。220 2sin 10030Vut解解:电流的有效值为电流的有效值为 25W0.12A220VPIU因所加电压即为额定电压,功率为因所加电压即为额定电压,功率为25W,所

5、以,所以10小时所耗电能为小时所耗电能为0.25h0.25kWhW1025W度度8dtdiLu 由基本由基本关系式关系式:iuL设设tIimsindtdiLu 则则tLIcosm)90sin(mtLI)90sin(mtU4.1.2 4.1.2 纯电感电路纯电感电路1电压和电流的关系电压和电流的关系图图4-4 纯电感电路纯电感电路 9(1)频率相同频率相同 (2)相位相差相位相差 90(u 领先领先 i 90))90sin(tUumtIimsiniut901 1电压和电流的关系电压和电流的关系图图4-5 电压、电流的波形电压、电流的波形 102感抗的概念感抗的概念 感抗感抗()fLLXL2定义:

6、定义:)90sin()90sin(tUtLIumm当当的单位为的单位为rad/s,L的单位为的单位为H,XL的单位为的单位为。线圈的作用:线圈的作用:“直流畅通,高频受阻直流畅通,高频受阻”。11UI4.相量关系相量关系用相量表示电压与电流的关系为用相量表示电压与电流的关系为ILIXUjjL电压和电流的相量图如图电压和电流的相量图如图4-6所示。所示。图图4-6 电感电压、电流的相量图电感电压、电流的相量图 12)90sin(sintUutIimm tUIttUIuip2sincossin2(1)瞬时功率瞬时功率 p iuL3 3功率功率结论结论:瞬时功率是一个以瞬时功率是一个以UI为幅值、以

7、为幅值、以2为角频为角频率的随时间变化的正弦量。率的随时间变化的正弦量。13储存储存能量能量P 0P 0tuit14(2)平均功率平均功率 P (有功功率)(有功功率)0)2(sin1100dttIUTdtpTPTT结论:结论:纯电感不消耗能量纯电感不消耗能量,只和电源进行能量,只和电源进行能量 交换(能量的吞吐)。交换(能量的吞吐)。tUIuip2sin15(3)无功功率无功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的单位:乏、千乏的单位:乏、千乏 (var(var、kvar)kvar)Q 的定义:电感元件上电压的有效值和电流的有的定义:电感元件上电压的有效值和电流的有效值的乘积叫做电感元件的无功功

8、率。效值的乘积叫做电感元件的无功功率。结论结论(1 1)QL0,表明电感元件是接受无功功率的。表明电感元件是接受无功功率的。(2)无功功率不能理解为无用功率,它是衡量储能元无功功率不能理解为无用功率,它是衡量储能元件和外部电路件和外部电路交换能量交换能量的能力。的能力。16【例例4-2】把一个把一个0.2H的电感元件接到频率为的电感元件接到频率为10Hz,电压,电压有效值为有效值为50V的正弦电压源上,问电流为多少?如保持的正弦电压源上,问电流为多少?如保持电压不变,而频率调节为电压不变,而频率调节为1000Hz,此时电流变为多少?,此时电流变为多少?解解 当当f=10Hz 时,感抗为时,感抗

9、为56.122.01014.322LfLX电流为电流为A98.3A56.1250LXUI12562.0100014.322LfLXA0398.0A125650LXUI当当f=1000Hz 时,感抗为时,感抗为电流为电流为结论:电压一定时,频率越高,通过电感元件的电结论:电压一定时,频率越高,通过电感元件的电流越小。流越小。17由基本关系式由基本关系式:dtduCi 设设:tUum sinuiCdtduCi 则:则:tCUm cos)90sin(tCUm 4.1.3 4.1.3 纯电容电路纯电容电路1元件的电压和电流关系元件的电压和电流关系 18 1.频率相同频率相同2.相位相差相位相差 90

10、(u 落后落后 i 90))90sin(tCUim tUum siniut901 1元件的电压和电流关系元件的电压和电流关系 19有效值有效值或或CUI ICU1 容抗容抗()CXC1定义:定义:)90sin(2tCUitUusin2CXIU 则:则:I当当的单位为的单位为rad/s,C的单位为的单位为F时,时,XC的单的单位为位为。2容抗的概念20 4.相量关系相量关系IXCIUCjj其中含有幅度和相位信息其中含有幅度和相位信息I领先领先!电容电路中复数形电容电路中复数形式的欧姆定律式的欧姆定律21ICUUUui)90sin(2sin2tUutIitIUuip2sin(1)瞬时功率瞬时功率

11、p3 3功率功率22tIUuip2sin充电充电p放电放电放电放电P 0储存储存能量能量uiuiuiuiiut23TTtIUTdtPTP0002sin11(2)平均功率平均功率 PtIUuip2sin243.无功功率无功功率为了表示能量交换的规模大小,将电容瞬时功率的最为了表示能量交换的规模大小,将电容瞬时功率的最大值定义为电容的大值定义为电容的无功功率无功功率,或称容性无功功率,用,或称容性无功功率,用QC表示,通常将电容的无功功率定义为负值,即表示,通常将电容的无功功率定义为负值,即 C2C2CXUXIUIQ25)451000sin(2220tu10101001000116CCXV4522

12、0CUA4522901045220jCCCXUIA)451000sin(222Cti0CPvar484022220CCCIUQ【例例4-3】电容电容C=100F,接于,接于 V的电源上。求的电源上。求(1)流过电容的电流流过电容的电流iC。(2)电容元件电容元件的有功功率的有功功率PC和无功功率和无功功率QC。解 (1)(2)所以所以26)90sin()1(2)90sin()(2sin2tCItLItIRutIisin2若若则则CLRuuuu4.2.1 RLC串联交流电路串联交流电路uRLCRuLuCui4.2 4.2 阻抗的串联和并联阻抗的串联和并联1电压和电流的关系27返回返回CLCLXX

13、jRIjXIjXIRIU总电压与总电流总电压与总电流的关系式的关系式CLRUUUU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)2 2电路中的阻抗及相量图电路中的阻抗及相量图28先画出参先画出参考相量考相量CUULUICLXXjRIU相量表达式:相量表达式:RUCLUURLCRULUCUIU电压电压三角形三角形29R-L-CR-L-C串联电路相量图串联电路相量图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CLXXjRIUCLXXjRZ令令则则ZIU复数形式的复数形式的欧姆定律欧姆定

14、律RLCRULUCUIU电路中的阻抗电路中的阻抗30iuiuIUZIUIUZZIU由复数形式的欧姆定律由复数形式的欧姆定律可得:可得:结论:结论:的模为电路总电压和总电流有效值之比,的模为电路总电压和总电流有效值之比,而而的幅角则为总电压和总电流的相位差的幅角则为总电压和总电流的相位差。iuIUZ(1)Z 和总电流、总电压的关系和总电流、总电压的关系31关于复数阻抗关于复数阻抗 Z Z 的讨论的讨论(2)Z 和电路性质的关系和电路性质的关系CLXXjRZZ一定时电一定时电路性质由参路性质由参数决定数决定 RXXtgCLiu1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

15、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,表示表示 u 落后落后 i 电路呈容性电路呈容性阻抗角阻抗角32(3)阻抗(阻抗(Z)三角形)三角形阻抗阻抗三角形三角形ZRCLXXXRXXtgXXRZCLCL122)(ZXXjRZCL)(33(4)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电压三电压三角形角形阻抗三阻抗三角形角形相相似似CLCLRXXjRIUUUUCLXXjRZZRCLXXXCURUULUCLUUI34【例例4-4】有一有一RLC串联电路串联电路,其中其中R=30,L=382mH,C=39.8F,外加电压,外加

16、电压 V,试求,试求(1)复阻抗复阻抗Z,并确定电路的性质。,并确定电路的性质。(2)(3)绘出相量图。)绘出相量图。)60314sin(2220tuCLRUUUI、解解 (1))1(j)(jCLCLRXXRZ1.535040j30)80120(j30)8.3931410382.0314(j306 0,所以电路呈感性。,所以电路呈感性。A9.64.41.535060220ZUI(2)35901209.64.4jV9.6132309.64.4LLRXIURIUV9.9652890809.64.4jCCXIUV1.83352(3)相量图)相量图364.2.2 4.2.2 阻抗的串联阻抗的串联21Z

17、ZZ等效阻抗等效阻抗ZIZZIUUU)(2121阻抗的串联和并联的计算,在形式上与电阻的串联和阻抗的串联和并联的计算,在形式上与电阻的串联和并联相似。并联相似。37串联阻抗的分压公式串联阻抗的分压公式 推广:推广:N N个阻抗串联时个阻抗串联时 4.2.2 4.2.2 阻抗的串联阻抗的串联UZZZU2111UZZZU2122nZZZZ 21nUUUU 21ZI注意:注意:nZZZZ21nUUUU21(阻抗模之和)(阻抗模之和)(各电压有效值之和)(各电压有效值之和)38【例例4-5】如图(如图(a)所示电路,)所示电路,它们串接在它们串接在 的电源上,试计算电路中的电流和的电源上,试计算电路中

18、的电流和各阻抗上的电压。各阻抗上的电压。解解 由于阻抗串联,有由于阻抗串联,有)9 j6(1Z)4 j66.2(2ZV30220U)4 j66.29 j6(21ZZZ)5 j66.8(3010A22A301030220ZUI各阻抗上的电压分别为各阻抗上的电压分别为所以所以V3.5697.237V)9 j6(2211 ZIUV4.5668.105V)4 j66.2(2222 ZIU39Z1Z2I2IiU1IYUYYUI)(21Y1、Y2 -导纳导纳)(21212111ZZUZUZUIIIY1Y24.2.3 4.2.3 阻抗的并联阻抗的并联40导纳的概念导纳的概念jXRZ设设:22222211XR

19、XjXRRXRjXRjXRZY则则:电导电导电纳电纳导纳适合于并联电路的计算导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子单位是西门子(s)。导纳导纳41并联电路总的导纳为并联电路总的导纳为 分流公式可以写为分流公式可以写为21YYYIYYYI2111IYYYI21224.2.3 4.2.3 阻抗的并联阻抗的并联42【例例4-6】如图所示电路,已知电压 ,R1=R2=6,。试求:(1)总导纳Y。(2)各支路电流 、和总电流 。V)30314sin(2220tu8CL XX1I2II解解 选选u、i、i1、i2的参考方向如图所的参考方向如图所示,电压的相量为示,电压的相量为 V30220U8 j61j1

20、L11XRY(1)S1.531.0S)08.0 j06.0(108 j643V)30314sin(2220tu8CL XX8 j61j1C22XRYS1.531.0S)08.0 j06.0(108 j6S12.008.0 j06.008.0 j06.021YYYA1.83221.531.03022011 YUIA1.23221.531.03022022YUIA304.2612.030220YUI(2)44在正弦交流电路中,在正弦交流电路中,感抗感抗与与容抗容抗的大小随频率变化并有的大小随频率变化并有相互补偿相互补偿的作用,因此在某一频率下,含有的作用,因此在某一频率下,含有L和和C的电的电路会

21、出现路会出现电流电流与与电压同相电压同相的情况,这种现象称为的情况,这种现象称为谐振谐振。谐振谐振串联谐振:串联谐振:L 与与 C 串联时串联时 u、i 同相同相并联谐振:并联谐振:L 与与 C 并联时并联时 u、i 同相同相 在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。谐振概念谐振概念:4.3 4.3 谐振电路谐振电路45返回返回RXXtgXXRZXXjRZCLCLCL122串联谐振的条件串联谐振的条件CURLCURULUI串联谐振电路串联谐振电路IU、同相同相若令:若令:CLXX 0则:则:谐振谐振CLXX 串联谐振的条件是:串联

22、谐振的条件是:4.3.1 4.3.1 串联谐振串联谐振46fCCXfLLXCL211 2谐振频率谐振频率:ofCL001CLXXLC10LCf21047三种调谐方法三种调谐方法调频调谐:调频调谐:L L、C C固定固定,改变电源频率达到谐振改变电源频率达到谐振 调容调谐:调容调谐:L、固定固定,改变电容改变电容C达到谐振达到谐振调感调谐:调感调谐:C C、固定固定,改变电感改变电感L L达到谐振达到谐振LCf210LC201CL20148【例例4-7】某收音机某收音机RLC串联电路中,串联电路中,L=250 H,R=100,外加电压的频率,外加电压的频率f=820kHz,电容为一可,电容为一可

23、变电容器,试求电容变电容器,试求电容C调到何值时,电路能发生谐调到何值时,电路能发生谐振。振。1LC21CL223611150pF2820 10250 10CL解解 由公式由公式,可推导得,可推导得将已知代入,得将已知代入,得当电容当电容C调到调到150pF时,电路发生串联谐振。时,电路发生串联谐振。49当当 时,时,RXRXCL 、UUUCLRUI 0谐振时:谐振时:URXXRUXIUURXXRUXIUCCCCLLLL00LUCUIUURCLXX、该系数该系数设为设为Q则则UC=UL=QU50品质因数品质因数 Q 值值 定义:定义:电路处于串联谐振时,电感或电容上的电路处于串联谐振时,电感或

24、电容上的电压和总电压之比。电压和总电压之比。UCRURXUURLURXUCCLL001谐振时谐振时:RCRLUUUUQCL001Q的物理意义为谐振时电路中储能与耗能之比。的物理意义为谐振时电路中储能与耗能之比。注意区别于无功功率注意区别于无功功率Q。51串联谐振的特点串联谐振的特点RXXRZZCL22minCLXX 01RXXtgCLU、I 同相同相 RXXCL 当当时时 当电源电压一定时:当电源电压一定时:RUIIImax0UC 、UL将大于将大于电源电压电源电压U,为为Q倍倍U=QUL=QUC52【例例4-8】在电阻、电感、电容串联谐振电路中,在电阻、电感、电容串联谐振电路中,L=0.05

25、mH,C=200pF,品质因数,品质因数Q=100,交流电压的,交流电压的有效值有效值U=1mV。试求:。试求:(1)电路的谐振频率。)电路的谐振频率。(2)谐振时电路中的电流)谐振时电路中的电流I0。(3)电容上的电压)电容上的电压UC。解解 (1)电路的谐振频率)电路的谐振频率MHz59.1Hz10210514.321211050LCf53CLRQ15102001005.010011123CLQRmA2.0A510130RUIV1.0V101003CQUU(2)由于品质因数)由于品质因数 可得可得 (3)电容两端的电压是电源电压的)电容两端的电压是电源电压的Q倍,即倍,即故电流故电流54并

26、联谐振的条件并联谐振的条件IU、同相同相若令:若令:则:则:谐振谐振4.3.1 4.3.1 并并联谐振联谐振CLRIIIIUCLURUjj)1(j1LCRU01CLLC10图图4-17 RLC并联并联谐振电路谐振电路并联谐振的条件是:并联谐振的条件是:55 I同相。同相。U、电路的总阻抗最大。电路的总阻抗最大。谐振时,电感与电容进行完全的能量交换。谐振时,电感与电容进行完全的能量交换。RZ 谐振时谐振时:ILRXUI0LLCRIXUI0CCCLRCRLRIIIIQ1100CL并联谐振并联谐振品质因数品质因数0RIU 56并联谐振的特点并联谐振的特点【例例4-9】已知已知RLC并联谐振回路的并联

27、谐振回路的R=10,L=200H,C=50pF,谐振时总电流,谐振时总电流I0=100A。试求:(。试求:(1)电)电路的谐振频率;路的谐振频率;(2)谐振时电感支路和电容支路的电流。)谐振时电感支路和电容支路的电流。解解 该电路的品质因数为该电路的品质因数为该电路的谐振频率为该电路的谐振频率为谐振时电感支路和电容支路的电流相等,且为谐振时电感支路和电容支路的电流相等,且为IL0=IC0=QI0=20010010-6=210-2A=20mA2001050102001011126CLRQHz106.110501020014.3212161260LCf574.4 4.4 正弦交流电路中的功率正弦交

28、流电路中的功率图图4-18 交流电交流电路中的功率路中的功率1.瞬时功率瞬时功率tItUuipsin)sin(mm)2cos(costUIUI上式表明:二端电路的瞬时功率由上式表明:二端电路的瞬时功率由两两部分部分组成,第一项为组成,第一项为常量常量,第二项是,第二项是两倍两倍于电压角频率而变化的正弦量。于电压角频率而变化的正弦量。tIisinm则负载的瞬时功率为则负载的瞬时功率为 假设假设 ,阻抗,阻抗Z的幅角为的幅角为 58返回返回2.有功功率有功功率T pdtTP01Tdt)t(UI UI T0 2coscos1cosUI 称为电路的功率因数,功率因数的值取决于电称为电路的功率因数,功率

29、因数的值取决于电压与电流之间的相位差压与电流之间的相位差 (也叫功率因数角也叫功率因数角)。cos59问题的提出问题的提出:日常生活中很多负载为感性的,日常生活中很多负载为感性的,其等效电路及相量关系如下图。其等效电路及相量关系如下图。uiRLRuLuCOS I当当U、P 一定时,一定时,希望将希望将 COS 提高提高UIRULUP=PR=UICOS 其中消耗的有功功率为:其中消耗的有功功率为:功率因数的提高功率因数的提高60负负载载iu说明:说明:由负载性质决定。与电路的参数由负载性质决定。与电路的参数和频率有关,与电路的电压、电流无关。和频率有关,与电路的电压、电流无关。cosRXXtgC

30、L1RCLXX Z功率因数和电路参数的关系功率因数和电路参数的关系61例例40W白炽灯白炽灯 1COS40W日光灯日光灯 5.0COSA364.05.022040cosUPI发电与供电发电与供电设备的容量设备的容量要求较大要求较大 供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的 ,否则受处罚。否则受处罚。85.0COSA182.022040UPIcosUIP62提高功率因数的原则提高功率因数的原则:必须保证原负载的工作状态不变。即:加至负必须保证原负载的工作状态不变。即:加至负载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数的措施提高功率因数的措施:uiRLRuLu并电容

31、并电容C63RLICIIL并联电容值的计算并联电容值的计算uiRLRuLuC 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos L,要求补偿到,要求补偿到cos 须并联多大电容?(设须并联多大电容?(设 U、P 为已知)为已知)U64分析依据:补偿前后分析依据:补偿前后 P、U 不变。不变。由相量图可知:由相量图可知:sinsinIIILLC1cosLUIP 2cosUIP CUXUICC2211sincossincosUPUPCULICIILU65)(212tgtgUPC2211sincossincosUPUPCUiuRLRuLuC计算并联电容计算并联电容大小的公式大小的公式66在感性负载在

32、感性负载RL支路上并联电容器支路上并联电容器C后,在后,在U不变的不变的情况下,流过负载支路的电流、负载本身的功率情况下,流过负载支路的电流、负载本身的功率因数及电路中消耗的有功功率是不变的。即因数及电路中消耗的有功功率是不变的。即总电压总电压u与总电流与总电流i的相位差减小了,总功率因数的相位差减小了,总功率因数cos 增大了增大了 2L2LXRUI2L21cosXRR12cosLLUIRIP 67【例例4-10】已知已知:f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos=0.6(超前超前)。要使功率因数提高到。要使功率因数提高到0.9,求并联电容,求并联电容Co 13.536.0cos11

33、得由o2284.25 9.0cos 得由,解解:12232(tgtg)20 10 (tg53.13tg25.84)314 380 375 FPCU68 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 R、L、C 虽然不消耗能量虽然不消耗能量,但存在能量吞吐,但存在能量吞吐,吞吐的规模用吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为:无功功率来表示。其大小为:sinIUIUUIUIUQQQCLCLCL)()(RUUCLUU3.无功功率无功功率Q69对于对于电阻电阻来说,幅角为零,所以无功功率为零。来说,幅角为零,所以无功功率为零。对于对于纯电感纯电感电路,阻抗幅角为电路,阻抗幅角为900,

34、其无功功率为,其无功功率为对于对于纯电容纯电容电路,阻抗幅角为电路,阻抗幅角为-900,其无功功率为,其无功功率为在既有电感又有电容的电路中,总的无功功率为在既有电感又有电容的电路中,总的无功功率为QL与与QC的的代数和代数和,即,即UIUIQsinLUIUIQsinCQ=QL+QC3.无功功率无功功率Q704.视在功率视在功率:电路中总电压与总电流有效值的乘积。电路中总电压与总电流有效值的乘积。UIS 单位:伏安、千伏安单位:伏安、千伏安PQ(有助记忆)(有助记忆)S注:注:SU I 可用来衡量发电机可能提供的最大可用来衡量发电机可能提供的最大功率(额定电压功率(额定电压额定电流)额定电流)

35、视在功率视在功率UIS 5.功率三角形功率三角形sinUIQ 无功功率无功功率cosUIP 有功功率有功功率71重要知识点重要知识点72阻抗阻抗:在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电:在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗的单表示。阻抗的单位是欧姆。我们把位是欧姆。我们把Z的一般形式写为的一般形式写为导纳导纳:导纳定义为阻抗的倒数,符号:导纳定义为阻抗的倒数,符号Y,单位是西门,单位是西门子,简称西子,简称西(S)。导纳的实部称为电导,虚部为电纳。导纳的实部称为电导,虚部为电纳。导纳是电导和电纳的统称。导纳是电导

36、和电纳的统称。谐振谐振:在正弦交流电路中,感抗与容抗的大小随频率:在正弦交流电路中,感抗与容抗的大小随频率变化并有相互补偿的作用,因此在某一频率下,含有变化并有相互补偿的作用,因此在某一频率下,含有电感电感L和电容和电容C的电路会出现电流与电压同相的情况,的电路会出现电流与电压同相的情况,这种现象称为谐振。这种现象称为谐振。返回返回XRZj本章小结本章小结731在关联参考方向下,单一元件约束(伏安特性)在关联参考方向下,单一元件约束(伏安特性)的相量式的相量式 2复阻抗与复导纳复阻抗与复导纳无源二端网络或元件,在电压电流关联参考方向下,无源二端网络或元件,在电压电流关联参考方向下,二者关系的相

37、量形式为二者关系的相量形式为返回返回IRULLLjIXUCCCjIXU IZUUYI 或或 网络的复阻抗网络的复阻抗复导纳复导纳在同一个电路中在同一个电路中3电路的谐振电路的谐振由电阻、电感、电容组成的电路,在正弦电源由电阻、电感、电容组成的电路,在正弦电源作用下,当电压与电流同相时,电路呈电阻性作用下,当电压与电流同相时,电路呈电阻性,此时电路的工作状态称为谐振。,此时电路的工作状态称为谐振。RLC串、并串、并联谐振频率为联谐振频率为ZIUZYUIY LCf210744正弦交流电路中的功率正弦交流电路中的功率有功功率有功功率 无功功率无功功率 视在功率视在功率 功率因数功率因数 感性负载并联电容器可提高功率因数感性负载并联电容器可提高功率因数。cosUIP sinUIQ UIQPS22SPcos

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