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3.8 小结
1.正弦量的瞬时值与相量表达式
正弦电压的瞬时值表达式:i=Imsin(ωt+φi),式中,频率f(周期T或角频率ω)、幅值Im和初相位φi称为正弦交流电三要素。
正弦电压的相量表达式:=U(cosφ+jsinφ)=U∠φ,式中只包含正弦量的两个要素,即有效值和角频率。这也就说明相量是用来表示正弦量而不能等于正弦量。
2.电阻、电感和电容元件的电压、电流关系的相量表达式电阻元件:=,电阻元件的电压与电流同频同相。
电感元件:==jω,电感元件的电压与电流同频,电压超前电流90°。
电容元件:=(-jXC)=电容元件的电压与电流同频,电压滞后电流90°。
3.RLC串联交流电路的阻抗、电压、电流关系及电路性质分析
阻抗:
电压关系:=++。
电压电流关系:=。
电路性质:XL>XC时,电路呈感性;XL<XC时,电路呈容性;XL=XC时,电路呈阻性。
4.交流电路的有功功率和无功功率的计算及功率因数的提高
有功功率:P=UIcosφ,有功功率仅仅是电阻上的消耗功率。
无功功率:Q=UIsinφ=I2(XL-XC),无功功率是指电源与电路之间进行能量交换的最大规模。
视在功率:S=UI,是指电气设备的容量。
功率因数:λ=cosφ=,是指电路实际消耗功率与电源发出功率的比值;功率因数过低将导致设备利用率低,电路能量损耗大,故一般在感性负载两端并联电容来提高电路功率因数。
5.阻抗串并联
阻抗串联时有
阻抗并联时有
6.串并联谐振条件及电路特征
谐振条件:ωC=或XL=XC。
谐振频率:f0=f=。
串联谐振特征:阻抗最小;电源电压不变时,电流有效值最大;电源与电路之间无能量交换,电感与电容之间进行完全能量补偿。
并联谐振特征:阻抗最大;电源电压不变时,电流有效值最小;电源与电路之间无能量交换,电感与电容之间进行完全能量补偿。