电工电子技术模块六.ppt

电工电子技术模块六￿￿￿￿Still￿waters￿run￿deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深￿￿￿￿Where￿there￿is￿life,￿there￿is￿hope有生命必有希望有生命必有希望知识模块六知识模块六 正弦交流电路的分析方法正弦交流电路的分析方法 §主要内容 ①RLC串联电路中电压与电流的关系及功率的计算 ； ②阻抗串、并联电路的分析、计算方法 ； ③ 谐振的基本概念以及RLC串联电路与并联电路的谐振条件和特点； ④ 提高功率因数的方法n重点 提高功率因数的方法一、RLC串联电路 §1、RLC串联电路的 图6-1是由电阻R、电感L和电容C相互串联的正弦交流电路，这三个元件流过同一个电流i电流与各个电压的参考方向如图6-2所示 ： 图图6-1 R、、L与与C串联的交流电路串联的交流电路 图图6-2 向量图向量图 二、阻抗的串、并联 在交流电路中，阻抗的联结形式是多种多样的，其中最简单和最常用的是串联与并联。

1、阻抗的串联 如右图6-3(a)是两个阻抗串联的电路根据基尔霍夫电压定律可写出它的向量表达式：(a) 阻抗的串联阻抗的串联 (b)等效电路等效电路图图6-3 两个串联的阻抗可用一个等效阻抗Z来代替，在同样电压的作用下，电路中电流的有效值和相位保持不变根据图(b)所示的等效电路可写出： 比较上列两式，则得：因为一般所以§由此可得，只有等效阻抗才等于各个串联阻抗之和在一般的情况下，等效阻抗可写为 三、谐振电路 在具有电感和电容元件的电路中，电路两端的电压与其中的电流一般是不同相的如果我们调节电路的参数或电源的频率而使它们同相，这时电路中就发生谐振研究谐振的目的就是要认识这种现象，并在生产上充分利用谐振的特点，同时有必要预防它所产生的危害按发生谐振的电路的不同，谐振现象可分为串联谐振和并联谐振1、串联谐振 在电阻、电感、电容串联的电路中，当电路端电压和电流同时时，电路呈电阻性，电路的这种状态叫做串联谐振 （1）谐振条件 通过实验我们会发现，如图6-4所示，将三个元件R、L和C与一个小灯泡串联，接在频率可调的正弦交流电源上，并保持电源电压不变。

将电源频率逐渐由小调大，发现小灯泡也慢慢有暗变亮当达到某一频率时，小灯泡最亮，当频率继续增加时，又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗小灯泡亮度随频率改变而变化，意味着电路中的电流随频率而变化通过下面分析，我们可以解释该现象 图图 6-42、并联谐振 电感线圈和电容器的并联电路，在电子技术中应用极为广泛例如，收音机里的中频变压器，用以产生正弦波的LC振荡器等，都是以电感线圈和电容器的并联电路作为核心部分 四、功率因数的提高 在直流电路中，功率等于电流与电压的乘积，但交流电路则不同在计算交流电路的有功功率时要考虑电压与电流间的相位差，即 上式中的 是电路的功率因数 的大小由电路的参数决定，对纯电阻负载电路，电压和电流同相位， =0， =1；对其它负载电路，电压和电流不同相， 介于0~1之间电路功率因数过低，会引起两个方面的不良后果： 1、发电设备的容量不能充分利用 2、增加线路的功率损耗。