電容元件的交流電路
1.電壓與電流的瞬時值之間的關系u與i不同相位,u 落后i 。
2.最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)
3.有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)
4.電容的容抗: 單位是:歐姆
5.相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)
相位比相位的相位落后 。
6.無功功率:用于表示電源與電容進行能量交換的大小為了與電感的無功功率相區別,電容的無功功率規定為負。 Q=-UI=-XC 單位是乏:Var
1.阻抗的串聯電路:
(1)各個阻抗上的電流相等:
(2)總電壓等于各個阻抗上和電壓之和:
(3)總的阻抗等于各個阻抗之和:
(4)分壓公式: 多個阻抗串聯時,具有與兩個阻抗串聯相似的性質。
2.阻抗的并聯電路如圖:
(1)各個阻抗上的電壓相等:
(2)總電流等于各個阻抗上的電流之和:
(3)分流公式: 多個阻抗并聯時,具有與兩個阻抗并聯相似的性質。
3.復雜交流電路的計算
在電工學中一般不講復雜交流電路的計算,對于復雜的交流電路,仍然可以用直流電路中學過的計算方法,如:支路電流法、結點電壓法、疊加原理、戴維寧定理等。
交流電路的功率
1. 瞬時功率:p=ui=UmIm sin(ωt+φ) sinωt=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ)
2. 平均功率:P= = =UIcosφ平均功率又稱為有功功率,其中 cosφ稱為功率因數。電路中的有功功率也就是電阻上所消耗的功率。
3. 無功功率:Q=ULI-UCI= I2(XL-XC)=UIsinφ電路中的無功功率也就是電感與電容和電源之間往返交換的功率。
4. 視在功率: S=UI 視在功率的單位是伏安(VA),常用于表示發電機和變壓器等供電設備的容量。
5.功率三角形:P、Q、S組成一個三角形,其中φ為阻抗角。
電路的功率因數
1.功率因數的意義從功率三角形中可以看出,功率因數。功率因數就是電路的有功功率占總的視在功率的比例。功率因數高,則意味著電路中的有功功率比例大,無功功率的比例小。
2.功率因數低的原因:
(1)生產和生活中大量使用的是電感性負載異步電動機,洗衣機、電風扇、日光燈都為感性負載。
(2)電動機輕載或空載運行(大馬拉小車)
異步電動機空載時cosφ=0.2~0.3,額定負載時cosφ=0.7~0.9。
3.提高功率因數的意義:
(1) 提高發電設備和變壓器的利用率
發電機和變壓器等供電設備都有一定的容量,稱為視在功率,提高電路的功率因數,可減小無功功率輸出,提高有功功率的輸出,增大設備的利用率。
(2) 降低線路的損耗
當線路傳送的功率一定,線路的傳輸電壓一定時,提高電路的功率因數可減小線路的電流,從而可以降低線路上的功率損耗,降低線路上的電壓降,提高供電質量,還可以使用較細的導線,節省建設成本。
(3).并聯電容的法,在電感性負載兩端并聯電容可以補償電感消耗的無功功率,提高電路的功率因數。