電工電子技術及應用2025/2/18情境1直流電路的等效變換及測試1任務2-1-4正弦交流電路的分析與計算

RLC22-1-4正弦交流電路的分析與計算（一）正弦交流電路功率1、電壓、電流關系如圖所示電路，根據基爾霍夫電壓定律，總電壓為其中：

情境2RLC串聯諧振電路的測試2025/2/18情境2RLC串聯諧振電路的測試3（一）正弦交流電路功率為計算總電壓，可轉換為相量式：即：

其中，Z稱為復數阻抗，單位是歐姆。3情境2RLC串聯諧振電路的測試2-1-4正弦交流電路的分析與計算由復數形式的歐姆定律可得：結論：Ｚ的模為電路總電壓和總電流有效值之比，而Ｚ的幅角則為總電壓和總電流的相位差。2、復數阻抗Z：4情境2RLC串聯諧振電路的測試阻抗角52、復數阻抗Z：（1）復數阻抗的表示形式：情境2RLC串聯諧振電路的測試（2）阻抗三角形阻抗三角形6情境2RLC串聯諧振電路的測試當時，表示u

領先i

－－電路呈感性當時，表示u

、i同相－－電路呈電阻性當時，表示u

落后i

－－電路呈容性7（3）電壓、電流的相位關系阻抗三角形情境2RLC串聯諧振電路的測試RLC假設R、L、C已定，電路性質能否確定？（阻性？感性？容性？）不能！與頻率ω有關

當ω不同時，可能出現：

XL

>

XC

，或XL

<

XC,或XL=XC

。

8思考情境2RLC串聯諧振電路的測試乘以電流I：

即：

4、電壓三角形9情境2RLC串聯諧振電路的測試1、平均功率、無功功率和功率因數（1）瞬時功率

（2）平均功率

P

（有功功率）

uRLCi10（二）正弦交流電路功率情境2RLC串聯諧振電路的測試

在R、L、C串聯的電路中，儲能元件R、L、C

雖然不消耗能量，但存在能量吞吐，吞吐的規模用無功功率來表示。其大小為：（3）無功功率Q：11情境2RLC串聯諧振電路的測試視在功率S：電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位：伏安、千伏安注：S＝UI

用來衡量發電機可能提供的最大功率（額定電壓×額定電流）12（4）視在功率S：情境2RLC串聯諧振電路的測試PQS

視在功率（5）功率三角形：無功功率有功功率情境2RLC串聯諧振電路的測試13（5）功率三角形

：13情境2RLC串聯諧振電路的測試總電壓總電流u與i

的夾角-----功率因數

其中：

情境2RLC串聯諧振電路的測試14（三）功率因數14情境2RLC串聯諧振電路的測試負載iu說明：

由負載性質決定。與電路的參數和頻率有關，與電路的電壓、電流無關。功率因數和電路參數的關系RZ15（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試例40W白熾燈40W日光燈發電與供電設備的容量要求較大16（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試常用電路的功率因數純電阻電路R-L-C串聯電路純電感電路或純電容電路電動機空載滿載

日光燈

（R-L-C串聯電路）17情境2RLC串聯諧振電路的測試思考：功率因數太低會有什么影響？18（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試1、增加電網中的有功損耗和電能損耗；

2、系統中總電流增加，使得電力系統中電氣設備的容量必須增加，增大了投資；

3、使得線路的電壓損耗增加，負荷電壓下降；

4、電氣設備容量不能充分利用。19功率因數過低的影響（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試注意供電部門一般要求用戶的，否則受處罰。

20（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試一、自然提高：1、正確選用異步電動機的型號和容量，使其接近滿載運行，(>70%)2、更換輕負荷電動機或改變接線（y－三角）3、電力變壓器不宜輕載運行（負荷率小于0.6時，功率因數會下降20％）4、合理安排工藝流程，限制感性負載的空載運轉二、無功補償21提高功率因數的方法：（三）功率因數情境2RLC串聯諧振電路的測試提高功率因數的原則：

必須保證原負載的工作狀態不變，即：加至負載上的電壓和負載的有功功率不變。提高功率因數的措施:uiRL并電容C22情境2RLC串聯諧振電路的測試日光燈功率因數的改善----并聯電容值的計算uiRLC

設原電路的功率因數為cos

L，要求補償到cos

須并聯多大電容？（設U、P

為已知）23情境2RLC串聯諧振電路的測試iuRLC并聯電容值的計算：40W日光燈將提高到0.9，需并聯多大電容？

24情境2RLC串聯諧振電路的測試iuRLC并聯電容值的計算：[解]：因為cosФL