r、l、c串联电路
1、阻抗
感抗xl=ωl=2πfl
容抗xc=1/ωc=1/2πfc
电抗x=xl+xc
总阻抗z=√r2+x2
2、r、l、c分电压
电阻上电压u=ir,u与i同相。
电感上电压u=ixl,u超前电流90°。
电容上电压u=ixc,u滞后电流90°。
3、总电压、总电流关系
总电压与总电流有效值关系符合欧姆定律,i=u/z。
xl=xc时,电路呈纯阻性,电压与电流同相位。
xl>xc时,电路呈感性,电压超前电流。
xl
4、电路功率
1)瞬时功率
交流电路中任一瞬间的功率称为瞬时功率。瞬时功率大于零时,电路从外部吸取能量,瞬时功率小于零时,电路向外部送出能量。
2)有功功率
交流电路的瞬时功率在一个周期内的平均值称为平均功率,又称有功功率。
p=uicosφ,单位为w。
3)无功功率
电路中纯电感、纯电容为储能元件,只进行电能交换而不消耗电能,这部分功率称为无功功率。
q=uisinφ,单位为var。
4)视在功率
p=uicosφ中的ui不是线路实际消耗的功率,反映的是功率容量,称为视在功率。
s=ui,单位为v•a。
5、功率因数
1)总电压与总电流的相位差余弦值cosφ称为功率因数。功率因数反映了电路中有功功率与视在功率的比值,视在功率只有乘以功率因数之后才是电路的有功功率。
2)cosφ中的φ角称为功率因数角。它是电流滞后于电压的相位角,也就是阻抗角。
3)φ角的正负说明了电路阻抗的性质是容性还是感性。功率因数常注明滞后(φ>0)或超前(φ<0)。
6、功率三角形
在正弦交流电路中,视在功率、有功功率和无功功率三者关系为:s2=p2+q2。三种功率构成的直角三角形称为功率三角形。s与p的夹角就是功率因数角φ,且tanφ=q/p。