9-4功率
你知道功率因数有正还有负吗？-茅于海
你知道功率因数有正还有负吗？-茅于海你知道你的LED灯具的功率因数等于多少吗？可能绝大多数人都会回答说知道，如果再问一句你知道功率因数是什么吗？可能大多数人也是知道是什么，因为这是基本电工里的常识，可是如果再问一个问题，你知道你的电子产品的功率因数是正还是负？可能就是绝大多数人都不知道了。
一.什么是功率因数？我们知道，在电工里，所有的电压和电流都是正弦波，因为是正弦波所以就可以很方便地用矢量来表示。
而在实际的电力系统里，负载不一定是纯阻，也就是说，电流不一定是和电流同相，如果是纯电感，那么电流就会落后于电压90度，如果是纯电容，那么电流就会领先电压90度。
假如不是纯电感或者纯电容，那么就会有一个相角中，这个①可能是正，也可能是负，取决于负载的性质。
感性负载中为正，容性负载中为负。
强电宓去冢善宏巩电调士臣4空了魂？j文五胃不况济军工巾t：—►a—._尔至算电;2 奈和靠箱交出箔1.用矢量表示的正弦波的电压和电流对于感性负载或是容性负载因为电流和电压不是同相，就会出现有功功率和无功功率两种不同的功率。
所谓有功功率就是指和电压同相的电流分量和电压的乘积，所谓无功功率就是指和电压垂直的电流分量和电压的乘积。
而有功功率实际上就是电流矢量在电压矢量上的投影，这个投影就是把电流矢量乘以它和电压夹角的余弦，也就是Cos q，而且把这个Cos9称之为功率因数。
当中为0度时，Cos9就等于1，也就是纯阻。
感性负载时，0 < Co科< 1 ；而在容性负载时，0 < Co科< -1。
所以功率因数是肯定有正有负的！而且这是判断负载是容性还是感性的重要标志！功率因数也就是Cos q，Cos中就是功率因数，这是天经地义的事。
在电力系统里，希望所有负载都是纯阻，然而实际上是不可能的，而一旦Cos9不等于1，其中的无功分量并不是真的无功，即使是完全和电压成直角的电流I，当它流过电线时仍然有I2R的损耗。
所以在电力系统里是要想方设法地把功率因数进行校正，使其尽可能接近1。
第9章链传动ppt课件
作者： 潘存云教授
同理，对于从动轮，也有： vx R22 cos
2
R2
vx
cos
链传动的瞬时传动比：
νx β A
B
R1 ω1
潘存云教授β研1制80˚
z1
180˚
is
1 2
R2 cos R1 cos
链速分量作周期性变化， 从而使链条上下抖动。 由于链速是变化的，
z1
ω1
上式表明，当主动链轮作等速转 动时，从动链轮随γ、β的变化
第9章 链传动
§9-1 §9-2 §9-3 §9-4 §9-5 §9-6
§9-7
链传动的特点及应用 传动链的结构特点 滚子链链轮的结构和材料 链传动的运动特性 链传动的受力分析 滚子链传动的计算
链传动的布置、张紧和润滑
湖南科技大学专用
作者： 潘存云教授
§9-1 链传动的特点和应用
组成：链轮、环形链条 作用：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同
湖南科技大学专用
潘存云教授研制
60˚
直边
直边
O
作者： 潘存云教授
应用实例：
潘存云教授研制
湖南科技大学专用
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
§9-3 滚子链链轮的结构和材料 各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样
(一)基本参数及主要尺寸 处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证 链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。
齿形链是由许多齿形链板用铰链连接而成。 优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承
受冲击载荷的能力高。
缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。 应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动
《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)
§９—２ 传动链的结构特点： 一．滚子链： 1．结构： 1——滚子： 2——套筒： 3——销轴： 4——内链板 5——外链板
44
p
与 2 间隙配合。 与 3 间隙配合， 与 4 过盈配合。 与 5 过盈配合。
图9-2 滚子链的结构
b1
5 4 3 2 1
d2 d1
h2
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
第九章 链传动
§９—１ 链传动的特点及应用： 1．组成： 3．特点： 优： 链条，主、从动链轮，机架。 与带传动相比 1）平均传动比准确（∵无弹性滑动和打滑） ，效率较高（97～98%） 。 2）结构紧凑，压轴力 FP 小（∵无需张得很紧） 。 3）易安装，成本低，可远距传动。 （相对于齿轮） 4）可在高温、低速、多尘、润滑差的恶劣条件下工作。 缺： 4．适用： 5．分类： 1）只能用于平行轴间的同向传动。 2）瞬时传动比不恒定，冲击、噪音较大。 要求工作可靠，两轴相距较远，及其它不宜用齿轮传动处。 如： 农业、矿山、运输等机械中。 按用途不同可分三类： 又分： ①滚子链（主要介绍） ②齿形链 等几种。 2）输送链： 主要用于传送装置等（如：自动生产线的输送装置） 3）起重链： 主要用于起重机械中。 1）传动链： 使用最广，适用于： P＜100kw. v＜15m/s. i＜imax=8 的埸合。 P.165. 图 9-1. 2．工作原理： 靠链轮轮齿与链节的啮合传动。
50
p d sin(180 z)
（载荷平稳时，可达： i=10）
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
尽量选较小节距的单排链. ① 高速大功率：
并推荐:
功率放大电路习题.
第九章功率放大电路1．与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是_____b____。
(a) 无输出变压器 (b) 能量转换效率高 (c) 无交越失真2．所谓能量转换效率是指_______b__。
(a) 输出功率与晶体管上消耗的功率之比 (b) 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比 (c) 输出功率与电源提供的功率之比3．功放电路的能量转换效率主要与____c_____有关。
(a) 电源供给的直流功率 (b) 电路输出信号最大功率 (c) 电路的类型4．甲类功率放大电路的能量转换效率最高是______a___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%5．甲类功率放大电路（参数确定）的输出功率越大，则功放管的管耗________c_。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小6．对甲类功率放大电路（参数确定）来说，输出功率越大，则电源提供的功率____a_____。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小7．甲类功率放大电路功放管的最大管耗出现在输出电压的幅值为_____a____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半8．甲类功率放大电路功放管的最小管耗出现在输出电压的幅值为_____b____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半9．乙类互补推挽功率放大电路的能量转换效率最高是______b___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%10．乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于___a______时，管子的功耗最小。
（a）0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压11．乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于_____c____时，管子的功耗最大。
（a）0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压12．乙类互补功放电路存在的主要问题是______c___。
（a）输出电阻太大 (b) 能量转换效率低 (c) 有交越失真13．为了消除交越失真，应当使功率放大电路的功放管工作在______b___状态。
9-4-瞬时功率和平均功率要点
如图所示
周期性变化的瞬时功率在一个周期内的平均值，称为 平均功率，用P表示，其定义是
P 1
T
p(t)dt
T0
1 T
T
0 [UI cos UI cos(2t u i )]dt
UI cos
(11 3)
由此式看出正弦稳态的平均功率不仅与电压电流有效
记为，它与P和UI的关系为
cos P
UI
(11 7)
功率因数cos 之值与单口网络电压与电流间的相位差
密切相关，故称=u-i为功率因数角。
当单口网络呈现纯电阻时，功率因数角为零以及功率 因数cos=1，功率利用程度最高。当单口网络等效为一个
电阻与电感或电容连接时，即单口呈现电感性或电容性时，
功率因数角=090以及功率因数cos<1，以致于P<UI。
为了提高电能的利用效率，电力部门采用各种措施力求提 高功率因数。
例11-1 图(a)表示电压源向一个电感性负载供电的电路模 型，试用并联电容的方法来提高负载的功率因数。
解：图(a)电路中的电流为
I I1
U S Z
100 3 j4
2 53.1 A
值乘积UI有关，还与电压电流的相位差=u-i有关，式中 的因子cos称为功率因数。平均功率是一个重要的概念，
得到广泛使用，我们通常说某个家用电器消耗多少瓦的功 率，就是指它的平均功率，简称为功率。
下面我们讨论单口网络的几种特殊情况。 1. 单口网络是一个电阻，或其等效阻抗为一个电阻。
此时单口网络电压与电流相位相同，即=u-i=0, cos=1，式(11－2)变为
式确定
Y
G
jB
电力系统复习思考题
1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？＊发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5 %*电力线路和系统的额定电压相等，称为网络的额定电压＊根据T的功率传输方向，规定T接受功率侧的绕组为一次绕组,输出功率侧的绕组为二次绕组。
一次绕组相当于受电设备时，变压器额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机联接时，其额定电压则与发电机的额定电压相等。
二次绕组的作用相当于供电设备,考虑其内部电压损耗,额定电压规定比系统的额定电压高10% ，如果变压器的短路电压小于7%或直接（包括通过短距离线路）与用户联接时，则规定比系统的额定电压高5%.分接头的额定电压规定为:主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位。
例如对于＋5％抽头，升压变压器为242+0。
05＊242=254.1kV对于—5％抽头，升压变压器为242—0.05×242=229.9kV，同样对于＋5%抽头,降压变压器则为220+0。
05＊220=231kV同样对于—5％抽头，降压变压器则为220—0。
05*220=209kV第二章1、试绘制电力网计算中,单位长度输电线路等值电路采用的等值电路。
等值电路有哪些参数？各参数反映什么的物理现象?单位长度输电线路等值电路：如图所示其中参数电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损;电感L0反映载流导线产生磁场效应；电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失；C0反映带电导线周围电场效应.2、何谓一相等值参数?电力系统的运行状态基本上是三相对称的(如正常运行状态)。
因此，只要研究一相电路情况就可以了。
电力系统的元件按三相连接，一般三相等值电路有星形和三角形两种.为了便于应用一相等值电路进行分析计算,常把三角形电路化为星形电路.星形电路等值电路中的参数（计及了其余两相影响(如互感等））称作的一相等值参数。
第九章 正弦稳态电路的分析
第九章正弦稳态电路的分析 §9－1阻抗和导纳§9－2阻抗(导纳)的串联和并联§9－3正弦稳态电路的分析§9－4正弦稳态电路的功率§9－5复功率§9－6最大传输功率§9－7串联电路的谐振§9－8并联电路的谐振串、并联谐振的特性比较§9－1阻抗和导纳一、阻抗1、阻抗的定义无源线性一端口网络等效电路§9－1阻抗和导纳2、单个元件的阻抗电阻电容电感§9－1阻抗和导纳3、RLC 串联电路的阻抗或§9－1阻抗和导纳对于RLC 串联电路：（1）当ωL ＞1/ωC 时§9－1阻抗和导纳（2）当ωL ＜1/ωC时§9－1阻抗和导纳（3）当ωL ＝1/ωC时§9－1阻抗和导纳二、导纳1、导纳的定义无源线性一端口网络等效电路§9－1阻抗和导纳2、单个元件的导纳电阻电容电感§9－1阻抗和导纳3、RLC 并联电路的导纳或§9－1阻抗和导纳对于RLC 并联电路：（1）当ωL ＞1/ωC时§9－1阻抗和导纳（2）当ωL ＜1/ωC 时§9－1阻抗和导纳（3）当ωL = 1/ωC时§9－1阻抗和导纳三、复阻抗和复导纳的等效互换同一个两端口电路阻抗和导纳可以互换，互换的条件为：即：§9－1阻抗和导纳串联电路和其等效的并联电路它的阻抗为：其等效并联电路的导纳为：即等效电导和电纳为：§9－1阻抗和导纳同理，对并联电路，它的导纳为其等效串联电路的阻抗为：即等效电阻和电抗为：§9－1阻抗和导纳)60sin(25 +=t u ωHz f 4103⨯=例9-1电路如图(a)所示，已知：R =15Ω,L =0.3mH,C =0.2μF, ，。
求i ,u R ,u L ,u C 。
VU 605∠=•解：电路的相量模型如图（b ）所示，其中：§9－1阻抗和导纳C j L j R Z ωω1-+=A Z U I 4.3149.04.6354.33605-∠=∠∠==••V I L j U L 4.8642.84.3149.0905.56∠=-∠⨯∠==••ωV I R U R 4.3235.24.3149.015-∠=-∠⨯==••V I Cj U C 4.9395.34.3149.0905.261-∠=-∠⨯-∠==••ω因此总阻抗为总电流为电感电压为电阻电压为电容电压为相量图如图（c ）所示，各量的瞬时式为：§9－1阻抗和导纳例9-2 RL 串联电路如图（a ）所示，求在ω＝106rad/s 时的等效并联电路图（b ）。
中考物理电功率的计算重点题型及答案
电功率的计算专题概述：电功率的计算题电路复杂，类型众多，公式繁杂，解答较难。
对于初学者，应针对各种类型的试题，多加练习，熟练掌握。
基本技巧：电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的关系仔细找，列式计算答写好。
常用公式：电流电压电阻串联电路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2并联电路I＝I1＋I2U＝U1＝U21/R＝1/R1＋1/R2电功W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt电功率P＝W/t＝UI＝U2/R＝I2R类型1.铭牌型类型概述：电功率的计算题中常会出现“6 V 6 W”的字样，解题时，一般要利用公式R＝U2/P求出用电器的电阻。
还需要注意用电器是否正常工作，若用电器正常工作，则其两端电压为额定电压。
数据型1．【中考·泉州】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。
当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。
求：(第1题图)(1)小灯泡L的电阻。
(2)电阻R的阻值。
(3)电阻R消耗的电功率。
2．【中考·泰州】如图为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，电路可连续调光。
已知变阻器R1的规格为“10 Ω1 A”，小灯泡L上标有“6 V 3.6 W”字样，电源电压恒为9 V。
(1)求小灯泡的额定电流。
(2)求定值电阻R0的阻值。
(3)当S接触c点时，调节R1滑片至中点位置，电路中的电流为0.5 A，求此时小灯泡的实际功率。
(第2题图)表格型3．【中考·内江】2015年4月16日，我国首创的30 s级闪充电车在宁波正式上线。
这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备(电源)，这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点。
充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示。
则：充电时的输入电压电容存储设备的额定输出电压电容存储设备的额定输出功率每次充满时的能量每次充满的时间每次充满电正常行驶的距离380 V 700 V 92 kW 1.8×107 J 30 s 5 km(1)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？(2)电容存储设备正常工作时的电流多大？(3)如果电价按0.4元/(kW·h)计费，那么，电动汽车每行驶1 km需要花费多少钱？类型2.图象型类型概述：电功率的计算题常用图象来提供信息，解题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图象中找到有用的解题信息。
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1KW＝1000W 正体 斜体
(小写) （大写）
比较做功快慢的方法
如何比较运动的快慢?
如何比较做功的快慢?
方法一:所用时间相同
方法一:所用时间相同,做
,路程多的速度快
功多的做功快
方法二:通过相同的路 程,用时少的速度快
方法二:做相同的功,用时 少的做功快
方法三:看单位时间内通
过的路程 v s t
为瓦特，简称瓦。
功和功率的区别：
1.功是描述做功的多少。
2.功率是描述做功的快慢。
3.功和功率是两个不同的概念。做功 多，不一定做功快。同样，功率大， 不一定做功多。
爷孙爬楼
他们爬相同的楼时，做功相等吗
？
不相等
不相等
时间相等吗？
不一样
做功的快慢一样吗？ 如果做的功不同,时间也不相同,又怎样来比较 做功的快慢呢?
引力，根据 P Fv ，P
1 MW= 106 W 1W＝1J/s
1W的物理意义:1W即1J/S，表示物体１s的时间内做功1J。
功率
1.物理意义：表示物体做功的快慢． 2.定义：功与做功所用时间之比
单位：焦耳 符号：J
3.功率的表达式：功率＝
做功 时间
PW t
单位：焦耳/秒
符号：J/s
单位：秒
4.功率的单位：瓦特 符号W 1W＝1J/s 符号：s
比较做功快慢的方法．
方法一： W甲=W乙时，用时间短的则做功快； 方法二： t甲= t乙时，做功多的则做功快。
甲
乙
若时间和做功都不相同，怎样去比较做功 的快慢呢
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块 砖物重为10 N，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和 所用的时间如下表：
甲
乙
丙
砖数（块）
20
20
V
F
(1)当功率p一定时，牵引力F和v之间关系如何? 若保持P不变，则F与v成反比；
(2)当速度v一定时，牵引力F和P之间关系如何? 若保持v不变，则 P与F成正比；
(3)当牵引力F一定时，功率P和速度V之间有什么关系?
若保持F不变，则P与v成正比；
在汽车等交通工具一类问题中，式中P 为 发动机的实际功率，F 为发动机的牵引力，v
第四节 功率
1、知道功率的概念。
2、结合实例理解功率的概念。 3、了解功率在实际中的应用。 4、通过观察了解功率的物理意义。
已知几个物体所做的功和所用的时间如下表， 请同学们想一想,议一议谁做功最快?你是怎么知道的?
物体
A B C D
所做的功 所用时间
1000J 1000J 4000J 6000J
为汽车的瞬时速度。
为什么汽车上坡时，司机经常 用换低挡的方法减小速度？
由P＝FV可知，F＝P／V，上坡 时司机将变速档换到低速档位上是 为了使汽车获得较大的牵引力
讨论汽车的上坡方式
(1)汽车以恒定功率上坡， 驾驶员应如何操作？
（提示：上坡需要较大的牵引力）
答：汽车以恒定功率上 坡，上坡需要较大的牵
15
做功（J）
600
600
450
时间（min） 10
20
20
甲、乙、丙做功分别是多少？
甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？
应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法 选取时间为标准进行比较
甲
砖数（块）
20
做功（J）
600
时间（min）
10
功 做功时间
(J/min)
60
所做的功 时间
乙
丙
20
15
600
450
5S 10S 1min 1min
同学们还记得怎样表示一个物体运动的快慢吗? 要比较物体做功的快慢可采用什么方法？
1、比较物体运动快慢有几种方法？
相同的路程比较所用的时间 相同的时间内比较通过的路程 2、什么是速度？它是比较物体 3_、运__如动__何快_的计慢物算理速量度。？
1．做功快慢的比较方法．
姓名 体来重 高度 时间 做功 功率
G/N h/m t/s w/J P/W
功率70 W表示什么物理意义？ 功率70 W表示：在1 s内做了70 J的功。
功率的另一种表达形式
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时，
则拉力F的功率:
P=
Ｗ
t
Ｗ＝ＦＳ
P=
ＦＳ
t
Ｓ
v= t
Ｐ＝Ｆv
F
v
F
s
Ｐ＝Ｆv
变形：F P , V P
问题与思考 已知几个物体所做的功和所用的
时间如下表，请同学们想一想,议一议谁做功最快?你 是怎么知道的?
物体 所做的功 所用时间
A
1000J
5S
B
1000J
10S
C
4000J 1min
D
6000J 1min
同学们还记得怎样表示一个物体运动的快慢吗?
要比较物体做功的快慢可采用什么方法？
第九章 机械和功
方法一：W甲 W乙 时，时间短则做功快
方法二： t甲 t乙 时， 做功多则做功快
判断：做功多的物体一定是做功快吗?
若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？
甲
乙
做一样多的功，所用时间不同。
人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？
甲
乙
在相同的时间内，做功多少不一样。
功率测量
1测量的物理量：体重、楼层高度、上楼时间 2实验器材：体重计（磅秤）、卷尺、秒表 3原理：P=Gh/t=mgh/t
估测上楼时的功率
活动 三(1)班同学举行登楼比赛，哪个同学
猜一猜 上楼时功率大?你测量的依据是什么?
想一想
你用什么样的方案来比较同学们
的功率?你的方案须哪些测量工具?
做一做 自己动手设计表格，把所测数据记录下
方法三:看单位时间内所 做功多的做功快
做功、做功时间不同， 比较功率
瓦特 James Watt 英国 1736－1819
在瓦特之前，已经有纽科门 的发两功明个和的物功蒸理率量汽是，意机因义，为不但做同是消耗大而效 功率的低多，少瓦和做特功花的了快1慢0年时间，研制 是出不精同巧的实，物用体的做新功型多蒸汽机，由此 ，样把其，英功功国率率带不大一的入定物了大体工。也业同不革命。无论是 一冶定金做、功矿多，山因、为纺做织功还是交通运输， 多有都少关开不，始仅还使跟跟功做用率功蒸的的汽大时机小间来替代人和牲 长畜短，有为关了，功纪和念功瓦率特的这位伟大的发 关明系家可，表人示为们：把W常=用Pt的功率单位定
20
20
30
22.5
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
一、功率
1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。
2．定义：功与时间之比叫做功率 P 数值上等于单位时间内所做的功。
3．表达式
功率
功 时间
PW t
4．国际单位：瓦特 (瓦、W)
W=PtLeabharlann PW焦耳 焦耳/秒
常用单位：1
kW=
t
103
W
秒 马力
1马力=735W