(2)无功功率为:
(Var)
视在功率为:
(VA)
3.28 在如图3.40所示的电路中,已知W、(容性)和W、
(1)电流i、i1和i2,并说明电路呈何性质
(V),两负载Z1、Z2的功率和功率因数为
(感性)。试求:
(2)电路的有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因数。
分析 采用相量法计算,先求出电流相量、和。和的有效值可由功率公式求得,
而初相可由功率因数及阻抗性质求得。注意:在相位上,容性阻抗的电压滞后于电流,相位差为负值;而感性阻抗的电压超前于电流,相位差为正值。 解 (1)电路的相量模型如图3.41所示。电压相量为:
(V)
由Z1、Z2的功率和功率因数得:
(A)
(容性阻抗,相位差为负值)
(A)
(感性阻抗,相位差为正值)
所以,
和
的初相分别为:
和
分别为:
(A) (A)
由KCL,得:
(A)
i、i1和i2分别为:
A A A
u与I的相位差为:
为正值,说明电路呈感性。 (2)电路的功率因数为:
有功功率为:
(W)
无功功率为:
(Var)
视在功率为:
(VA)
图3.40 习题3.28的图 图3.41 习题3.28解答用图
3.29 在如图3.42所示的电路中,已知A。试求:
(1)电流、和电压;
(2)电路的有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因数。 分析 第(1)小题利用分流公式求出
、
和
和
即可求得
。第(2)小题既可采用公式
计算,这需要先求出电源电压Us和电路阻抗Z;也可采
用公式、和计算,这需要先求出I1和I2。由于I1和I2已在第(1)小题中求出,故本题采用后一种方法更简便。 解 (1)根据分流公式,得:
(A) (A)
所以,电压
为:
(V)
(2)求有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因数。 方法1:
(V) (W) (W)
(W)
(Var)
(W)
方法2:
(W) (Var)
(VA)
图3.42 习题3.29的图
3.30 在如图3.43所示的电路中,R1支路的有功功率与u同相;
Ω,
μF。求R1、u、i2及i。
kW,电流(A),且
分析 由P1和I1即可求出R1。由于与u同相,说明
路两端的电压u 就等于R1两端的电压uR1。
解 电路的相量模型如图3.44所示。电流i1的相量为:
(A)
由P1和I1即可求出R1为:
(Ω)
,R1支路为纯电阻性,所以支
由于与u同相,说明R1支路为纯电阻性,故:
(V)
(V)
电容C2的容抗为:
(Ω)
R2支路的阻抗为:
(Ω) (A)
(A)
由KCL,得:
(A)
(A)
图3.43 习题3.30的图 图3.44 习题3.30解答用图
3.31 在如图3.45所示的电路中,已知Ω,
V。 求电压
和
Ω,Ω,Ω,Ω,
和电路的有功功率P。
的参考方向如图3.46所示。本题一般利用
求出
和
后即可
分析 设各支路电流、
由KCL求出,然后再求出电路的总阻抗,从而求出由于
,
和P。如果注意到jXL和
串联部分,
,所以
,二者的作用相互抵消,这一部分相当于短路,故
求得P。
,这一部分相当于短路,故得:
只需求出I1和I2即可由解 由于
,
(A)
(A)
(W)
图3.45 习题3.31的图 图3.46 习题3.31解答用图
3.32 在如图3.47所示的电路中,已知无功功率Q、视在功率S和功率因数。 分析 本题可先利用分流公式求出和
解 根据分流公式,得:
和
A,求电流,然后再利用公式
、以及电路的有功功率P、、
、
求出P、Q、S和。
(A) (A)
有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因数分别为:
(W)
(Var) (VA)
3.33 如图3.48所示的电路是RC振荡电路的一个重要组成部分。试证明当输出电压u2与输入电压u1同相时输入电压u1的频率为
,且这时
。