正弦交流电路中的RLC特性演示文稿.ppt

正弦交流电路中的RLC特性演示文稿
第一页，共七十四页。
优选正弦交流电路中的RLC特性
第二页，共七十四页。
1. 频率相同
2. 相位相同
3. 有效值关系：
电阻电路中电流、电压的关系
4. 相量关系：十九页，共七十四页。
在正弦交流电路中，若正弦量用相量 表示，
电路参数用复数阻抗（ )
表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。
电阻电路
电感电路
电容电路
复数形式的欧姆定律
2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律
第三十页，共七十四页。
* 电压、电流瞬时值的关系符合欧姆定律、克氏
定律。
uL
i
uR
u
R
L
(以R-L电路为例）
第三十一页，共七十四页。
* 电流、电压相量符合相量形式的欧姆定律、克氏
定律
R
L
第三十二页，共七十四页。
在电阻电路中：
正误判断
？
？
？
瞬时值


第三十三页，共七十四页。
在电感电路中：
正误判断
？
？
？
？
？

第三十四页，共七十四页。
第三十五页，共七十四页。
若
则
电流、电压的关系：
u
R
L
C
i
（一）
3- R-L-C串联交流电路
3-5 R-L-C串、并联交流电路
第三十六页，共七十四页。
总电压与总电流
的关系式
相量方程式：
则
相量模型
R
L
C
设
（参考相量）
第三十七页，共七十四页。
R-L-C串联交流电路 -- 相量图
相量表达式：
R
L
C
电压三角形
第三十八页，共七十四页。
Z：复数阻抗
实部为阻
虚部为抗
容抗
感抗
令
则
R-L-C串联交流电路中的
复数形式欧姆定律
复数形式的
欧姆定律
R
L
C
第三十九页，共七十四页。
在正弦交流电路中，只要物理量用相量表示, 元件参数用复数阻抗表示，则电路方程式的形式与直流电路相似。
是一个复数，但并不是正弦交流
量，上面不能加点。Z在方程式中只是一个运算工具。
Z
说明：


R
L
C
第四十页，共七十四页。
关于复数阻抗 Z 的讨论
由复数形式的欧姆定律
可得：
结论：Ｚ的模为电路总电压和总电流有效值之比，
　　　而Ｚ的幅角则为总电压和总电流的相位差。
（二）
（１）
Z和总电流、总电压的关系
第四十一页，共七十四页。
（２） Z 和电路性质的关系
一定时电
路性质由参
数决定

当 　时， 表示 u 领先 i －－电路呈感性
当 时， 表示 u 、i同相 －－电路呈电阻性
当 时， 表示 u 落后 i －－电路呈容性
阻抗角
第四十二页，共七十四页。
R
L
C
假设R、L、C已定，
电路性质能否确定？
（阻性？感性？容性？）
不能！与频率ω有关
当ω不同时，可能出现：
XL > XC ，或 XL < XC , 或 XL =XC 。

第四十三页，共七十四页。
（３）阻抗（Z）三角形
阻抗
三角形
第四十四页，共七十四页。
（４）阻抗三角形和电压三角形的关系
电压三
角形
阻抗三
角形
相
似
第四十五页，共七十四页。
（三）R、L、C 串联电路中的功率计算
1. 瞬时功率
2. 平均功率 P （有功功率）
u
R
L
C
i
第四十六页，共七十四页。
总电压
平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系：
----- 功率因数
其中：

第四十七页，共七十四页。
在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 R、L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为：
3. 无功功率 Q：
第四十八页，共七十四页。
4. 视在功率 S：
电路中总电压与总电流有效值的乘积。
单位：伏安、千伏安
P
Q
S
注： S＝U I 用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流）
视在功率
5. 功率三角形：
无功功率
有功功率
第四十九页，共七十四页。