2024-6-4 石群电路-23

2024-6-4,星期二,13:16,天气:晴,心情:晴。今天又是阳光明媚的一天,没有什么特别的事情发生,加油学习喽~

今日观看了石群老师电路课程的第39和第40个视频,继续第九章的学习,主要学习内容为:完成昨日剩余有关正弦稳态电路的例题正弦稳态电路的功率(瞬时功率、平均功率、有功&无功功率,等);C语言方面继续学习C Primer Plus第七章内容,并总结C语言笔记

1. 正弦稳态电路分析例题

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2.正弦稳态电路的功率

瞬时功率:

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(1)对于第一种分解方法:

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式中,UIcosφ为恒定分量(白色虚线),UIcos(2ωt-φ)为正弦分量(黄色虚线)。

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从功率(P)曲线可以看出:功率正负交替变化,p>0时电路吸收功率,p<0时电路放出功率。

(2)对于第二种分解方法:

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式中,UIcosφ(1-cos2ωt)为不可逆分量,UIsinφsin2ωt为可逆分量。

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则部分能量在电源和一端口之间来回交换。

平均功率:

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由上可知,正弦稳态电路的平均功率为:

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式中,φ=φu-φi功率因数角,对无源网络,为其等效阻抗的阻抗角;cosφ为功率因数,当cosφ=0时电路为纯电阻电路,当cosφ=1时电路为纯电抗电路,一般0<|cosφ|<1,当X>0,φ>0时,电路呈现感性,当X<0,φ<0时电路呈现容性

平均功率实际上是电阻消耗的功率,亦称为有功功率,表示电路实际消耗的功率,它不仅与电压电流有效值有关,而且与 cosφ有关,这是交流和直流的很大区别, 主要由于电压、电流存在相位差。

无功功率:

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单位:var(乏),Q>0,表示网络吸收无功功率,Q<0,表示网络发出无功功率,Q 的大小反映网络与外电路交换功率的速率,是由储能元件L、C的性质决定的。

视在功率:

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视在功率表示电器设备的容量。

有功功率、无功功率与视在功率的关系:

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R、L、C元件的有功功率和无功功率:

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任意阻抗的功率计算:

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综合上述分析可以看出,阻抗三角形与功率三角形具有相似性:

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电容电感的无功补偿作用:

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L发出功率时,C刚好吸收功率,与外电路交换功率为 pL+pC。L、C的无功具有互相补偿的作用。

电压、电流的有功、无功功率分量:

以感性负载为例:

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P=UIcosφ=URI;Q=UIsinφ=UXI,则UR称为U的有功分量,UX称为U的无功分量。

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P=UIcosφ=UIG;Q=UIsinφ=UIB,则IG称为I的有功分量,IB称为I的无功分量。综合上述分析可以看出,功率三角形阻抗三角形电压分量三角形(有功&无功)、电流分量三角形(有功&无功)均满足相似关系。

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无功功率的意义:

反映电源和负载之间交换能量的速率。

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 今日总学习时常约5h30min,明日继续学习电路第九章内容,C语言内容,并总结C语言笔记。

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