正弦稳态电路的功率.ppt

文档介绍：正弦稳态电路的功率
第一页，课件共36页
5. 5 正弦稳态电路的功率
无源单口网络如图（ u, i 关联）
1. 瞬时功率 (instantaneous power)
无
源
+
u
i
_
5. 5. 1 正弦电路的瞬时功率、有功功率和无功功率
第二页，课件共36页
p有时为正, 有时为负
p>0, 电路吸收功率
p<0，电路发出功率
瞬时功率的分解：
 t
i
0
u
p
UIcos
UIcos(2 t )
瞬时功率实用意义不大，一般讨论所说的功率指一个周期平均值。
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2. 平均功率P (average power) ：
单位：W
即：
平均功率实际上是电阻消耗的功率，即为有功功率, 代表电路实际消耗的平均功率，它不仅与电压电流有效值有关，而且与 cos 有关，这是交流和直流的很大区别, 主要由于存在储能元件产生了阻抗角。
第四页，课件共36页
解：
视在功率并不代表电路实际的吸收功率，它反映电气设备的容量。单位：VA（伏安），（不用W，以示区别）
3. 视在功率S (apparent power)
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* 若电流滞后电压，标“滞后”，若电流超前电压，标“超前”
例： cos z = (滞后)， 则z =60o (电压领先电流60o)。
一般地 , 有 0cos  1
cos z
1, 纯电阻
0， 纯电抗
功率因数反映了设备利用效率。
 称功率因数角。对无源网络，即为其阻抗角z
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已知：电动机 PD=1000W，其功率因数cosD=，U=220V，f =50Hz，C =30F。求负载电路的功率因数。
+
_
D
C
例：
解：
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4. 无功功率Q (reactive power)
单位：var (乏)，或称无功伏安。
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 t
0
UIcos (1+cos2 t)
UIsin sin2 t
瞬时功率的分解
UIcos(1+cos2t)为不可逆分量，相当于电阻元件消耗的功率。
UIsin sin2 t为可逆分量，周期性交变，相当于电抗吸收的瞬时功率，与外电路周期性交换。
pR——电阻分量消
耗的瞬时功率
（≧0）
pX——电抗分量吸收的瞬时功率
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5. R、L、C元件的有功功率和无功功率
PR =UIcos =UIcos0 =UI=I2R=U2/R
QR =UIsin =UIsin0 =0
对电阻，u, i 同相，故Q=0，即电阻只吸收（消耗）功率，不发出功率。
电抗元件吸收无功，在平均意义上不做功。Q=UIsin , Q 的大小反映网络与外电路间交换能量的最大速率。
无功功率的物理意义:
纯电阻：
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