电阻的平均功率.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,12-1,电阻的平均功率,设,u,=U,m,cos,(t+,u,),，,i,=I,m,cos,(t+,i,),，,u,=,i,p=,u i,瞬时功率,p=,u i,=U,m,I,m,=U,m,I,m,1+,cos,2(t+,u,)=U I,1+,cos,(2t+2,u,),P=,平均功率,P=U I(W),P,R,=U I=,.,.,t,u,i,p,+,u,-,R,i,例：,u,(t)=10,cos,100t-20,cos,(100t+30)V,，,R=10,求：,P,R,解：,U,m,=100+20210,=10-j10-17.32=12.39180+53.79,U=8.76 (V),P,R,=7.69 (W),.,+,u,-,R,i,12-2,电感和电容的平均能量、功率,设,u,=U,m,cos,(t+,u,),，,i,=I,m,cos,(t+,i,),1.,电感的功率、能量,u,=,i,+90,，,i,=,u,-90,p=,u i,=U,m,cos,(t+,u,)I,m,cos,(t+,i,),=U,m,cos,(t+,u,)I,m,cos,(t+,u,-90),=U,m,cos,(t+,u,)I,m,sin,(t+,u,),=U,m,I,m,sin,(2t+2,u,)=U,I,sin,(2t+2,u,),P=0 (,不耗能,)p0,储能，,p0,储能，,p0,吸收能量,=U,m,I,m,cos,+,cos,(2t+,u,+,i,)p0,释能,P=U,m,I,m,cos,(W),单口的平均功率,S=U I(V A),单口的视在功率,(,反映交流设备的容量,),=,cos,单口的功率因数,=,u,i,=,Z,功率因数角,.,.,.,.,N,i,+,u,-,例：,u,(t)=300,cos,(314t+10)V,i,(t)=50,cos,(314t-45)A,，,求,P,。,解：,U=300V,，,I=50A,，,Z,=,u,-,i,=10-(-45)=55,=,cos,=,cos,Z,=,cos,55=0.574,P=U I,cos,=300500.574=8610 (W),N,i,+,u,-,2.Z=R+jX=,Z,阻抗,三角形 电压三角形 电压三角形,功率三角形,Q=U I,sin,(V A),单口的无功功率,S=Q=,P=S,cos,P=,Q,I U,X,X,R,I X,I R,U,X,U,R,I U,R,P,I,U,S,I U,.,R,jX,I,.,+,U,-,.,+,U,R,-,.,+,U,X,-,.,单口网络,u,、,i,、,p(t),波形图,u,i,p,t,例：,R=3,，,jL=j4,，,-j =-j5,，,U=1000V,I=12.6518.5A,，,I,1,=20-53.1A,，,I,2,=20-90A,，,求,P,、,S,、,。,解：,P=U I,cos,(,u,-,i,),=10012.65,cos,18.5=1200(W),P=R=3=1200(W),P=U,1,I,1,cos,(0+53.1),=10020,cos,53.1=1200(W),S=U I=10012.65=1265(V A),=P/S=1200/1265=0.949(,超前,),.,.,.,.,+,U,-,.,I,.,I,1,.,I,2,.,R,jL,j4,3,-j5,例：,220 V,、,50 Hz,、,50 KW,电机，,=0.5,求：使用时电源提供的,I,电机两端并,C,，使,=1,，,C=,？,解：,P,L,=U I,L,cos,L,P,L,=455(A)(I=I,L,),在电机两端并,C,，使,=1,Q=U I,sin,Q=Q,L,+Q,C,=0,Q,C,=-Q,L,(,就地交换无功功率,),Q,L,=U I,L,sin,=220455,sin,=86.7(KVar),Q,C,=-Q,L,=-86.710 (KVar),I,.,I,L,.,R,jL,电厂,L,C,R,I,.,I,L,.,I,C,.,电厂,又,Q,C,=-86.710,C=5705 uF,=1,时，,P,L,=P=U I,L,cos,=U I=50 KW,I=227 A (,并,C,后电厂提供的,I),并,C,后，,=1,，,=0,I,C,=I,L,cos,L,=455,sin,60=227.5 (A),X,C,=C=5704 uF,3,I,.,I,C,.,I,RL,.,U,.,Z,=60,12-4,正,弦稳态最大功率传输定理,1.,共轭匹配,设电源,U,s,=U,s,s,，,Z,s,=R,s,+j X,s,固定,负载,Z,L,=R,L,+j X,L,，,R,L,和,X,L,单独可变,I=,I=,P,L,=,负载消耗的功率,分母最小时，,P,L,最大,.,.,.,+,U,s,-,.,I,.,Z,s,Z,L,.,R,s,+R,L,0,，,只有,X,s,+X,L,=0,，则,X,L,=X,s,P,L,=,，,令,=0,R,L,=R,s,即：,X,L,=-X,s,或,Z,L,=Z,s,共轭匹配,R,L,=R,s,P,L max,=,负载阻抗等于电源的阻抗的复共轭时，负载能从电源获,得最大功率。,*,2.,模,匹配,设,U,s,、,Z,s,固定,Z,L,=,Z,(,可变，,Z,固定,),Z,L,=,Z,=,cos,Z,+j,sin,Z,I=,I=,P,L,=,.,.,.,|Z,L,|,|Z,L,|,|Z,L,|,|Z,L,|,|Z,L,|,令,=0,得：,=,模匹配,Z,s,=R,s,+j X,s,，,Z,L,=R,L,+j X,L,时，,=,Z,s,=R,s,+j X,s,，,Z,L,=R,L,R,L,=,Z,s,=R,s,，,Z,L,=R,L,R,L,=R,s,(,匹配,),|Z,L,|,|Z,L,|,例：,Z,L,=R,L,，,Z,L,取多大能获最大功率。,Z,L,取多大，,Z,L,能获最大功率，,Z,L,=Z,OC,解：避开,Z,L,，求,代电路。,Z,OC,=410 j410 =2+j2(K)(,令,I,s,=0,开路,),U,OC,=(2120 )j4=212 45(V)(,令,I=0),Z,L,=Z,OC,=2-j2(K),共轭匹配,P,L max,=11.240(W),*,3,3,.,.,21280,4 0,.,*,I,.,j4K,2K,2K,a,b,I,s,.,2120mA,Z,OC,a,b,+,_,U,OC,.,测：,A,1,=3A,，,A,2,=4A,，,V=100V,，求,Z,ab,、,P,、,Q,、,S,、,。,V,A,A,1,A,2,