94正弦电路功率2要点.doc

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9-4正弦电路的功率2重点
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9-4正弦电路的功率2重点
第九章正弦稳态电路的解析4
解说板书
认识正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数、复
功率的看法及表达形式
功率因数的提升。
最大传输功率
1.
组织教课
5
分钟
2.
复****旧课
5分钟
3.
解说新课
70分钟
稳态解析方法
1)正弦电路的功率
30
4.
牢固新课
5分钟
2)功率因数
20
5.
部署作业
5分钟
3)最大传输功率
20
一、学时:2
二、班级:06电气工程(本)/06数控技术(本)
三、教课内容:
[解说新课]:
第九章正弦电路的功率2
功率因数的提升
有功功率的表达式说明当功率一准时,若提升电压U和功率要素cosφ,可
以减小线路中的电流,从而减小线路上的消耗,提升传输效率。电力系统中就是采纳高压传输和并联电容提升功率要素的方式来提升传输效率。
(a)给出了电感性负载与电容的并联电路,图(b)为其相量图,明显并联电容后,原负载的电压和电流不变,汲取的有功功率和无功功率不变,即:负载的工作状态不变。但电路的功率因数提升了。
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(a)

(

b

)
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依据相量图可以确立并联电容的值,由图可知:
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所以
注意:并联电容后,电源向负载输送的有功功率UILcosφ1=UIcosφ2不变,但
是电源向负载输送的无功UIsinφ2<UILsinφ1减少了,减少的这部分无功就由
电容“产生”的无功来赔偿,使感性负载汲取的无功不变,而功率因数获取改进。
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例9-13
图示电路是用三表法测线圈参数。已知f
,且测得U
=50V
,I
=1A
,
=50Hz
P=30W,求线圈参数。
例9—13图
解:方法一,由电表的读数知:
视在功率
无功功率
所以
方法二,由
因
且
所以
方法三,由
得
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因
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所以
例9-14图示电路,已知:f=50Hz,U=220V,P=10kW,线圈的功率要素cosφ=,
采纳并联电容方法提升功率要素,,应并联多大的电容
C,并联前后电路的总电流各为多大?
例9—14图
解:
所以并联电容为:
未并电容时,电路中的电流为:
并联电容后,电路中的电流为:
最大传输功率
(a)所示电路为含源一端口网路向终端负载传输功率,下边解析在正弦稳态条件下负载从含源一端口网络获取最大功率的条件。依据戴维宁定理,把图
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(a)电路简化为图(b)所示的等效电路进行研究。设Zi=Ri+jXi,ZL=RL
jXL,则负载电流为:

+
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(a)(b)
负载汲取的有功功率为
若
ZLRLjXL
可任意改变,先设
RL
不变,
XL
改变,明显,当
Xi
XL
,即
XL
=-
Xi
=+
+=0
时,有功功率P获取最大值,这时
再改变RL使P获取最大值。把上式对RL求导,并使之为零,得RL=Ri时,P获
得最大值。
综合以上结果,可得负载上获取最大功率的条件是:
RL=RiXL=-Xi
即ZL=Zi*
此时有最大功率
例9-16电路如图(a)所示,求
(1)RL=5Ω时其耗费的功率;
(2)RL=?能获取最大功率,并求最大功率;
(3)在RL两端并联一电容,问RL和C为多大时能与内阻抗最正确般配,并求
般配功率。
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例

9—16

图(a)

(b)
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解:(1)电源内阻抗
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电路中的电流
负载电阻耗费的功率
(2)当
电流为
负载电阻耗费的最大功率
(3)并联电容后的电路如图(b)所示,导纳为
令
解得:
电流
般配功率
例9-17
电路如图(a)所示,求ZL=?时能获取最大功率,并求最大功率。
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例9—17图(a
解:应用戴维宁定理,先求负载阻抗ZL

)(b)
左侧电路的等效电路。
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等效阻抗
等效电源
等效电路如图(b)所示。
所以,当时,
负载获取最大功率
四、预****内容电路解析法
五、作业
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