电路电压相量与电流相量的关系
六.本部分的重点 重点: RLC 串联电路 第二章第四部分 本课将介绍基本元件并联交流电路和正弦交流电路的计算例。相关知识点和学习目标 本课程涉及RLC通过本课程的学习,应了解并联电路的特点及其应用以及一般正弦交流电路的计算RLC并联电路的特点,导纳的概念;初步理解使用阻抗和导纳来分析简单交流电路的方法。上一节课回顾 1,思考题1 2,思考题2 1。RLC 并联电路 可以利用相量模型找到每个电流 RLC 并联电路的相量模型,如左 导纳,是阻抗的导数。它们的导纳 可以通过基本元件的阻抗写出来,便于分析和引入导纳。所谓导纳,是指电路的电流相量与电压相量之比Y该单位为西门子(S)。相量方程 电路导纳 电阻元件的电流相量和表达式 电路导纳 输入 电容元件的电流相量和表达式 电感元件的电流相量和表达式 端电流相量 电流三角形 RLC并联交流电路电压、电流相量图(设电路为容性)如图所示 可见,实际导纳为电导G,虚部为电纳B=BC-BL,电纳是容纳和感应之间的区别。电路导纳 导纳模,振幅 RLC并联电路的导纳也可以写成 型,BC称为电容元件的电纳,简称容纳。BL称为电感元件的电纳,简称感纳。RLC并联电路|Y|、G与B可用导纳三角形表示。导纳角: φ′=-φ 在计算导纳时,可分别找到电纳、感应和容纳,直接写出电路导纳(见例)。 2.正弦交流电路的一般计算 阻抗(或导纳)的引入简化了对正弦交流电路的分析 之前,我们介绍了三个基本部件RLC串联、RLC并联正弦交流电路电路析方法 对三个基本元件和RLC串联电路引用阻抗;对RLC并联电路引用导纳。事实上,对于一般不含独立源的二端网络,可以通过引用阻抗(或导纳)简化分析电路 可以通过建立电路的相量模型,模仿直流电阻电路的分析方法来分析正弦交流电路 对于一个无源的二端网络,对于一个无源的二端网络,以通过几个例按钮,可以通过几个例P83-例2.6.1,例2.6.2)了解 3。本章第二章第五部分 将介绍功率因素的改进和交流电路的频率特性。相关知识点和学习目标 本课程涉及两个知识点:功率因素的改进和交流电路的频率特性。通过本课程学习,应结合模拟理解功率因素的概念及其改进的初步方法,了解交流电路的频率特性,了解低通道、高通道、带通道等滤波器的含义和特性。有功率 将正弦交流电路的端电压和端电流的有效乘积UI 称为视在功率,使用大写字母S表示 图,φ又称功率因数角(阻抗角)cos φ称为功率因数 无功功率 S、P与Q三者之间的关系也可以用一直角三角形来表示,称为功率三角形 平均功率与视在功率之比称为功率因数,并使用符号λ表示。显然,,λ= cos φ 1.功率因素的提高 当功率因数不等于1时,电路中的能量交换和无功功率,导致以下两个问题 (1)发电设备的容量不能充分利用(解释) (2)增加线路和发电机绕组的功率损失(解释) 综上所述,提高功率因素,能使发电机的容量得以充分利用,同时也能减小损耗,节约能源,还能延长发电机的使用寿命 在实际应用中,由于常用的负载大多为感性负载,如电动机、变压器、日光灯等。因此,功率因数都比较低。为了解决这个问题,我们必须设法提高功率因数 提高功率因数的方法,常用电容补偿法。也就是在电感负载上并联静电电容器。可通过一个例题(书P86-例2.7.1)了解 2。频率特性的引入 将电路响应与频率之间的关系称为电路的频率特性或频率响应 在电力系统中,电源频率通常是固定的,这与前几节讨论的正弦交流电路是一致的。在电子技术和控制系统中,通常需要研究电路在不同频率信号的激励下对频率变化的响应,以及响应与频率之间的关系 3。RC 低通滤波器 电容元件的容抗和电感元件的感抗;当激励频率发生变化时,其电抗值和感应值会发生变化。RC、RL当电路连接不同频率的输入信号(激励)时,会产生不同频率的输出信号(响应) 。将该电路连接到输入和输出之间,它可以使某个频带中的信号很容易通过。不需要的其他频率的信号不容易通过,称为滤波器。通常使用传输函数(或传输函数)来分析电路的频率特性。电路的输出电压与输入电压之比称为电路的传输函数T(jω)这意味着它是一个由相量图写成的复数 RC低通滤波器的传输函数(解释) 相频特性函数 电路的振幅特性曲线和相频特性曲线,如左图(解释) 振幅特性函数 相频特性函数 振幅特性函数表示,对