理论教育 正弦交流电的特点及应用

正弦交流电的特点及应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:正弦交流电具有以下特点:●可以接通变压器变电压,便于电能的输送、分配,以满足不同用电户的要求。随着时间按正弦规律变化的交流电,称为正弦交流电,不按正弦规律变化的交流电称为非正弦交流电。图4-3正弦交流电波形

正弦交流电的特点及应用

1.瞬时功率

设正弦交流电路的总电压u与总电流i的相位差(即阻抗角)为φ,则电压与电流的瞬时值表达式为

u=Umsin(ωt+φ),i=Imsin(ωt)

瞬时功率为

p=ui=UmImsin(ωt+φ)sin(ωt)

2.有功功率P与功率因数λ

瞬时功率在一个周期内的平均值叫做平均功率,它反映了交流电路中实际消耗的功率,所以又叫做有功功率,用P表示,单位是瓦特(W)。

P=UI cosφ=UIλ

其中λ=cosφ叫做正弦交流电路的功率因数。

3.视在功率S

定义:在交流电路中,电源电压有效值与总电流有效值的乘积(UI)叫做视在功率,用S表示,即S=UI,单位是伏安(V·A)。

S代表了交流电源可以向电路提供的最大功率,又称为电源的功率容量。于是交流电路的功率因数等于有功功率与视在功率的比值,即(www.daowen.com)

所以电路的功率因数能够表示出电路实际消耗功率占电源功率容量的百分比

4.无功功率Q

表示交流电路与电源之间进行能量交换的瞬时功率,是这种能量交换的最大功率,并不代表电路实际消耗的功率。

Q=UI sinφ

把它叫做交流电路的无功功率,用Q表示,单位是乏尔,简称乏(var)。

5.功率三角形

当 φ>0 时,Q>0,电路呈感性;当φ<0 时,Q <0,电路呈容性;当φ=0时,Q=0,电路呈电阻性。

显然,有功功率 P、无功功率Q和视在功率S三者之间成三角形关系,即

这一关系称为功率三角形,如图4-47所示。

图4-47 功率三角形

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