电路第五版邱光源第四章

功率因数改善方法
通过增加无功补偿装置，如电容器、电感器等，来提高功率因数。
意义
提高功率因数可以减少线路损耗，提高电源利用率，节约能源。
三相电路
三相电源
由三个相位差为120度的正弦电压组成。
三相负载
分为对称和不对称负载，有星形和三角形连 接方式。
三相功率
三相电路中的有功功率、无功功率和视在功 率计算方法与单相电路类似。
电路第五版邱光源第 四章
目录
• 电路的基本概念 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析 • 交流电路的分析 • 交流电路的功率和功率因数
01
电路的基本概念
电流、电压和电阻
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用符号I表示，单位为安培 （A）。
电压
电场中电势差，使单位正电荷从高电位端经过电路移动到 低电位端，通常用符号U表示，单位为伏特（V）。
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相位 正弦交流电的相位是指电流相对 于时间轴的位置，通常用角度来 表示。
阻抗和导纳
阻抗
阻抗是表示电路阻碍电流流动的物理量 ，由电阻、电感、电容等元件共同作用 产生。在正弦交流电中，阻抗由电阻和 电抗两部分组成。
VS
导纳
导纳是表示电路中电流与电压之间相互关 系的物理量，由电导和电纳共同组成。在 正弦交流电中，导纳与阻抗互为倒数关系 。
04
交流电路的分析
正弦交流电的基本概念
正弦交流电 正弦交流电是指电流随时间按正 弦函数规律变化的交变电流。
有效值 正弦交流电的有效值是指电流在 一个周期内所产生的平均功率等 于直流电流在相同时间内产生的 平均功率的值。
频率 正弦交流电的频率是指单位时间 内电流变化所经历的完整循环次 数，单位为赫兹（Hz）。
应用叠加定理时应注意
线性电路、独立源、线性元件。
戴维南定理
戴维南定理
任何一个线性有源二端网络，对其外部电路来说，都可以用一个等效电源来代替，该等效电源的电动势等于网络 的开路电压，其内阻等于从网络的端口看进去，网络中所有元件电阻的总和。
应用戴维南定理时应注意
线性电路、有源二端网络、等效电源。
03
一种储能元件，可以存储电荷。
电感器
一种储能元件，可以存储磁场能量。
02
电路的分析方法
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律（KCL）
在电路中，流入或流出某一节点的电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律（KVL）
在电路中，沿任一回路绕行一周，所有电压降的代数和为零。
叠加定理
叠加定理
在线性电路中，任一支路的电流或电压都是独立源单独作用在该支路产生的电流 或电压与所有其他电源共同作用在该支路产生的电流或电压的代数和。
正弦稳态电路的分析
功率和能量
在正弦稳态电路中，功率和能量都以正弦 波的形式传递和转换。
A 电压和电流
在正弦稳态电路中，电压和电流都 是时间的正弦函数，它们的相位差
由阻抗角决定。
B
C
D
功率因数
功率因数是指电路中有功功率与视在功率 的比值，提高功率因数是减小线路损耗和 改善供电质量的重要措施。
相量法
相量法是一种分析正弦稳态电路的方法， 通过引入复数和相量来简化计算过程。
05
交流电路的功率和功率 因数
交流电路的功率
有功功率
表示电路中实际消耗的功率，用于能量转换和做功。
无功功率
表示电路中交换的功率，用于维持电压和电流之间的相位关系。
视在功率
表示电路中电压和电流的有效值乘积，即电源的总功率。
功率因数及其改善方法
功率因数定义
功率因数是有功功率与视在功率的比值，表示电源利用效率。
电路的暂态分析
暂态和阶跃响应
暂态
电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程。
阶跃响应
当电路的输入从一个值突然跳变到另一个值时，电路的电路
由一个动态元件（如电容或电感）和电阻组成的电路。
分析方法
采用一阶常微分方程描述一阶电路的暂态过程，通过 求解微分方程得到电路的响应。
响应类型
包括零输入响应、零状态响应和全响应。
二阶电路的暂态分析
二阶电路
01
由两个动态元件（如两个电容或两个电感）或一个动态元件与
电阻组成的电路。
分析方法
02
采用二阶常微分方程描述二阶电路的暂态过程，通过求解微分
方程得到电路的响应。
响应类型
03
包括固有频率和阻尼比等参数，以及自由振荡和强迫振荡等响
应形式。
电阻
表示电路阻碍电流通过的能力，通常用符号R表示，单位为 欧姆（Ω）。
功率和能量
功率
表示单位时间内完成的电功或电荷所 获得的能量，通常用符号P表示，单 位为瓦特（W）。
能量
电荷在电场中移动时所做的功，通常 用符号W表示，单位为焦耳（J）。
电路元件
电阻器
一种阻抗元件，其阻抗值随通过的电流而变化。
电容器