交流电路的分析计算

2023-10-09 04:56:17

　　江南app下载可略去不计，在实用上可看作纯电阻电路。在纯电阻元件中，流过的正弦电流与电压同频率、同相位，其瞬时值等于相应电压瞬时值除以电阻，即电压和电流的瞬时值关系服从欧姆定律，最大值、有效值也遵循欧姆定律。

　　电阻消耗的功率在任一瞬时都是正值，即在任一时刻都向电源吸取电能，一周期内瞬时功率的平均值称为平均功率，又称有功功率，用P表示，单位为 w，它等于电压有效值和电流有效值的乘积，即

　　由电感作负载所组成的电路称为纯电感电路。在纯电感电路中，自感电动势是唯一影响电流变化的因素，且线圈的外加电压和自感电动势必是大小相等、方向相反、互相平衡。由楞次定律可知，自感电动势的方向总是阻碍电流的变化，电流i较自感电动势eL超前90°，即电路的电压与电流同频率时，电流相位滞后电压相位90°。

　　计算交流电路时，常用感抗XL来表示自感电动势所产生的阻力，即电感线圈对交变电流的阻碍作用，其大小与交流电的频率和线圈本身的电感成正比，即

　　π段的瞬时功率是负值，表示线圈将磁场能转化为电能而送还电源，以此循环往复。由此可知：电感电路中的平均功率等于零，说明该电路不消耗有功功率，只有线圈与电源之间的能量相互转换，故电感线）为了定量地分析电感线圈与电源之间能量交换的情况，将瞬时功率的最大值称为感性无功功率，用字母QL表示。其单位符号为var或kvar。

　　接在交流电源上组成的电路，并略去电路中的一切电阻和电感，叫做纯电容电路。2）电容器是两个彼此绝缘又互相靠近的导体，是储存电能的元件。在交流电压的作用下，随着电压的不断交变，在电容元件中不断地进行充电和放电，电路中就会有持续的交流电流通过。3）当电源电压为正值时，电容器被充电，电路中有充电电流；当电源电压下降时，电容器向电路放电，电路中有放电电流；在交流纯电容电路中，电流i与电荷的变动速率(dQ/dt)或与电容两端电压的变动速度(C·du/dt)成正比。当正弦电压是零值时，它的变动速率最大，因而此时电流具有极大值；反之，当电压是最大值时，它的变动速率等于零，因此这时电流值等于零。

　　从式中明显看出在纯电容电路中， 电流在相位上超前电压π/2弧度(90°)，且Im=ωCUm。

　　从上图所示的功率曲线可以看出：瞬时功率以电压或电流频率的二倍关系按正弦规律变化。充电时，从电源吸取能量并储存在电容元件的电场中；放电时，把储存在电场中的能量又送还给电源，进行着可逆的能量转换而不消耗功率，所以平均功率为零。

　　为了衡量电源与电容电路间能量交换的情况，将瞬时功率的最大值称为容性无功功率，用字母Qc表示，单位为var或kvar。

　　根据上图所示的阻抗三角形，在R、L串联电路中，如已知R与L(ωL=XL)，可求出U与I的相位关系。

　　当I1sinφ1>

　　Ic时，φ为正值，电路总电流滞后于电压一个φ角，电路呈感性状态；当I1sinφ1

　　P=P1+Pc=P1。电路中总有功功率为各分支电路中的有功功率的算术和，即P=P1+P2+P3+...=∑Pn；Q=QL-Qc。电路中总无功功率为各分支电路中的无功功率的代数和，感性为正，容性为负，即Q=Q1士Q2士Q3士...=∑Qn；

　　S=√(∑Pn)2+(∑Qn)2。电路中总视在功率为总有功功率和总无功功率的几何和。总视在功率 S≠S1+S2+...Sn，这点必需牢记。