【通信电子电路】第11章 交流电路功率分析
瞬时功率与平均功率
最大平均功率传输定理
复功率与其他衍生功率定义
学这一部分时,先不要着急做题,要理解各个功率的含义后,再开始做题。
瞬时功率:某一瞬间,某一电器元件的功率值,等于该电器两端时域电压与时域电流的乘积,符号按照关联电压参考方向计算。(高电势流向低电势为+,反之为-)
平均功率:周期时间内,某一电器元件的平均功率值。电器元件分为:电阻,电感,电容。根据不同的电压电流关系,可以得知,电阻只会吸收能量,电感和电容的平均功率为0,因为他们是储能元件,周期时间内与电源实现相互充放电的功能。
最大功率传输定理:频域内(交流电),负载等于内部载荷共轭复数时,外部负载平均功率最大。最大值等于戴维宁等效电压的平方除以8倍的戴维宁等效电阻(复内阻阻抗的电阻值)
视在功率:等于有效电压与有效电流的乘积,是一个实数。
复功率:考虑电压和电流的向量形式,S等于二者频域内有效值共轭乘积
有功功率:复功率实部,被消耗的功率
无功功率:复功率虚部,电抗与电源的交流效果
复功率,有功功率,无功功率的实际意义:复功率只是定义一种计算规则,在得到电流电压的频域值之后,取其有效值,共轭复数乘积。为什么要定义复功率的计算呢?因为工程实践中,我们不仅要考虑电器实际消耗的功率(有功功率),还需要知道为了传递电能而消耗的功率(无功功率),分开计算的确可行,但是需要区分电压电流的相位角的差值,繁琐。因此特地在频域空间内定义复功率的计算,一次性得到了有功功率与无功功率,更加方便快捷。
功率因子:等于电压电流相位差余弦值
功率因子角:等于电压电流相位差。功率因子角为正,滞后电流,容抗;功率因子角为负,超前电流,感抗。
各种功率之间还有三角形几何关系,注意多加复习。重点在于各种功率意义的理解与表达式计算
功率因子修正
为什么要进行功率因子修正:因为实际生活中我们往往需要减小无功功率,也就是减小电压电流相位角的差值,保证功率因子更大,因此我们需要并联一个电容。计算电容大小时,由于总的有用功率不变,可以根据相位差的目标改变值,利用功率计算公式进行求解。
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