在上篇文章中,我們用復(fù)數(shù)的方法計(jì)算了電容與電感電路的幅值或者相位會(huì)受到什么影響,在這篇文章中我將用例子繼續(xù)說明。從之前的例子中我們可以確定經(jīng)過電抗電路以后信號(hào)的幅值或者相位受什么影響,也可以知道電抗電路的功率因數(shù)為多少。
通過上一篇的例子我們可以確定功率因數(shù),而且我現(xiàn)在告訴大家功率因數(shù)就是電流與電壓之間的夾角的cos值,它的范圍是0-1。
從上面的這個(gè)公式可以看到,在一個(gè)RC電路中,實(shí)際電路全部由電阻產(chǎn)生(R=0時(shí),功率=0)在一個(gè)大規(guī)模的供電電路中,功率因數(shù)是一個(gè)非常嚴(yán)肅的問題,因?yàn)殡娍关?fù)載(電容 電感)不會(huì)使得能量傳入負(fù)載被完全利用,而是將這些能量轉(zhuǎn)化為熱量(I2R,其中R為發(fā)電機(jī)線圈 和 變壓器的電阻)盡管在住宅用戶中,電費(fèi)收取是按照用戶實(shí)際消耗的電量收費(fèi)的也就是RE(VI*),但是在工業(yè)用電中,電力公司向用電單位收取的電費(fèi)是以實(shí)際消耗電量為依據(jù)的,這也就是為什么你會(huì)在很多工廠有一些“電容園區(qū)”來消除工業(yè)機(jī)械的感性因素。
舉例:
問題1:
在RL電路中的功率因數(shù)為多少?
解答過程:
虛線框中部分為實(shí)際功率;而且 φ=arctan(虛部/實(shí)部),φ就是電流與電壓的相位的差值;
問題2:
在RCL串聯(lián)電路中,功率因數(shù)為多少?
解答過程如下:
虛線框中部分為實(shí)際功率
通過以上的問題1和問題2我們可以看到,串聯(lián)電路中滿足WL=1/WC可以使功率因數(shù)=1(值得一提的是,多級(jí)濾波的電路需要考慮后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響,不能如此簡(jiǎn)單的計(jì)算)。另外RCL并聯(lián)電路計(jì)算的方式也是和RCL串聯(lián)電路類似,感興趣的同學(xué)可以自己嘗試計(jì)算一下。
在本篇短文結(jié)束之前我想向大家再提問一個(gè)問題,為什么濾波電路大多數(shù)都使用電容而不是使用電感呢?
原因如下:
1. 電容的成本通常比電感便宜很多。
2. 電容比電感的寄生參數(shù)好很多,模型更加理想。
3. 以上兩點(diǎn),決定了電感在低頻電路中作為濾波器使用更少,但是值得注意的是在高頻電路中我們還是會(huì)用磁珠或者扼流圈,他們是無可替代的。
好了,今天的文章就到這里了,如果你覺得本篇文章還可以的話歡迎點(diǎn)贊分享收藏,如果你有任何意見或者批評(píng)的話歡迎在評(píng)論區(qū)指出,謝謝。