单口网络的功率因数是什么

㈠ 什么是功率因素提高功率因素有何意义如何提高功率因素

在电力网的运行中，不做功不转化为其它能的功率为无功功率，做功或转化为其它能的功率为有功功率，在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，称为视在功率，功率因数cosφ,是有功功率与视在功率的比值,即
cosφ=P/S
在一定额定电压和额定电流下,功率因数越高,有功功率所占的比重越大,反之越低.功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度。
提高功率因数的意义分两个方面：在发电机的额定电压、额定电流一定时,发电机的容量即是它的视在功率.如果发电机在额定容量下运行,输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数.功率因数越低,发电机输出的功率越低,其容量得不到充分利用.功率因数低,在输电线路上弓；起较大的电压降和功率损耗.故当输电线输出功率P一定时,线路中电流与功率因数成反比,即
I=P/Ucosφ
当cosφ越低时,电流I增大,在输电线阻抗上压降增大,使负载端电压过低.严重时,影响设备正常运行,用户无法用电.此外,阻抗上消耗的功率与电流平方成正比,电流增大要引起线损增大。
提高功率因数的措施有：合理地选择和使用电气设备,用户的同步电动机可以提高功率因数,甚至可以使功率团数为负值,即进相运行.而感应电动机的功率因数很低,尤其是空载和轻载运行时,所以应该避免感应电动机空载和轻载运行.安装并联补偿电容器或静止补偿器等设备,使电路中总的无功功率减少。

㈡ 单口网络的功率因数

功率因数为0.89

㈢ 求单口电路的平均功率

这个问题需要关注几点：1、电流源是由直流分量和交流分量两部分组成；2、交流分量的角频率是w=2；3、L、C并联时，固有角频率wg=1/v(LC) = 2。所以，对电流源的交流分量来说，LC产生并联谐振，阻抗无穷大。即iL的交流分量iLj，取决于电阻1Ω两端的电压交流分量。而1Ω两端的电压交流分量为U1=4v2cos2t x1，电感的阻抗XL=wL=2x2=4Ω，流过电感电流的交流分量iLj = U1/XL = v2cos2t。流过电感的直流分量很容易计算，iLz = 3x1/(1+2) =1A。这样，流过电感的实际电流将是： iL = iLz+iLj = 1+v2cos2t。平均功率，对2Ω电阻来说，只有直流功率，而对1Ω电阻来说，有直流和交流两部分。P2 = iLz^2x2 = 2W；P1=(3x2/(1+2))^2x1+U1^2/1 = 4+16 =20W。因此，该电路的平均功率是P1+P2 = 22W电路分析 试题（Ⅰ）二. 填空 （每题1分，共10分） 1．KVL体现了电路中 守恒的法则。 2．电路中，某元件开路，则流过它的电流必为 。 3．若电路的支路数为b，节点数为n，则独立的KCL方程数为 。 4．在线性电路叠加定理分析中，不作用的独立电压源应将其 。 5．如果两个单口网络端口的 完全相同，则这两个单口网络 等效。 6．若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压 的零输入响应为 。 7．若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T 为 。 8．正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V, 则相位差φ12 ＝ 。 9．若电感L＝2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u , 为关联参考方向)， 则它的电压u为 。 10．正弦稳态电路中,若无源单口网络吸收的复功率 ＝80＋j60 VA,则 功率因数λ＝ 。 *11．L1=5H, L2=2H, M=1H 的耦合电感反接串联的等效电感为 。三．求下图单口网络的诺顿等效电路，并画等效电路图。(15分) a b四．用结点分析法，求各结点电位和电压源功率。(15分) 1 2五．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥ 0电感电流 L(t) ,并画出波形。(15分)六．含理想变压器正弦稳态相量模型电路如图， ＝100∠0°V， 求 3 。(15分) *七． 含空心变压器正弦稳态电路如图，uS(t)=10 cos ( 5t + 15°)V, 求电流 1(t), 2(t)。(15分)电路分析 试题（Ⅱ）一．单项选 D．10∠180°V二. 填空 （每题1分，共10分） 1．电路的两类约束是

㈣ 求一电路题

电路分析 试题（Ⅰ）

二. 填空 （每题1分，共10分）
1．KVL体现了电路中 守恒的法则。

2．电路中，某元件开路，则流过它的电流必为 。

3．若电路的支路数为b，节点数为n，则独立的KCL方程数为 。

4．在线性电路叠加定理分析中，不作用的独立电压源应将其 。

5．如果两个单口网络端口的 完全相同，则这两个单口网络
等效。
6．若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压
的零输入响应为 。

7．若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T
为 。
8．正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V,
则相位差φ12 ＝ 。
9．若电感L＝2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u , 为关联参考
方向)， 则它的电压u为 。
10．正弦稳态电路中,若无源单口网络吸收的复功率 ＝80＋j60 VA,则
功率因数λ＝ 。
*11．L1=5H, L2=2H, M=1H 的耦合电感反接串联的等效电感为 。

三．求下图单口网络的诺顿等效电路，并画等效电路图。(15分)
a

b

四．用结点分析法，求各结点电位和电压源功率。(15分)

1 2

五．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥ 0电感
电流 L(t) ,并画出波形。(15分)

六．含理想变压器正弦稳态相量模型电路如图， ＝100∠0°V，
求 3 。(15分)

*七． 含空心变压器正弦稳态电路如图，uS(t)=10 cos ( 5t + 15°)V,
求电流 1(t), 2(t)。(15分)

电路分析 试题（Ⅱ）
一．单项选
D．10∠180°V
二. 填空 （每题1分，共10分）
1．电路的两类约束是 。

2．一只100Ω，1w的电阻器，使用时电阻上的电压不得超过 V。

3．含US和IS 两直流电源的线性非时变电阻电路，若IS单独作用时，
R 上的电流为I′，当US单独作用时，R上的电流为I"，（I′与I"
参考方向相同），则当US和IS 共同作用时，R上的功率应为 。

4．若电阻上电压u与电流i为非关联参考方向，则电导G的表达式
为 。
5．实际电压源与理想电压源的区别在于实际电压源的内阻 。

6．电感元件能存储 能 。

7．若电容上电压u与电流i为非关联参考方向，则u ，i 的瞬时VCR
表达式为 。
* 8．R = 2 , L = 1H , C = 1F 的串联二阶电路，零输入响应的类型
是 。
9．正弦稳态电路中, 某电感两端电压有效值为20V，流过电流有效值
为2A，正弦量周期T =πS , 则电感的电感量L＝ 。
10．正弦稳态L，C串联电路中, 电容电压有效值为8V , 电感电压有效值
为12V , 则总电压有效值为 。

11．正弦稳态电路中, 一个无源单口网络的功率因数为0. 5 , 端口电压
u(t) ＝10cos (100t +ψu) V，端口电流 (t) = 3 cos(100t - 10°)A (u,i为
关联参考方向),则电压的初相ψu为 。
*三．求下图电路中，负载电阻RL获得的最大功率。(15分)

四．电路如图，（1）求a,b 两端电压Uab 。(2) 若a,b 用导线短路，求导
线中电流Iab 。(15分)

五．用网孔分析法，求图示电路网孔电流I1，I2及4Ω电阻的功率。(15分)

六．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥ 0电容
电压uC(t) ，并画出波形。(15分)

七．图示电路中，正弦电压源uS(t)= 4 cos t V, 直流电流源IS＝6A，
求电流 1(t), 2(t)， 3(t) 。(15分)

电路分析 试题（Ⅲ）

二. 填空 （每题1分，共10分）
1．KCL体现了电路中 守恒的法则。
2．电路中，某元件短路，则它两端电压必为 。
3．若电路的支路数为b，节点数为n，其网孔数为 。
4．网孔分析法只适用于 电路。
5．一个有源单口网络端口开路电压UOC＝12V，端口短路电流
ISC＝3A，则单口网络对外输出最大功率PLmax是 W 。
6．若电感L的电压u与电流i为关联参考方向，则u ，i 的瞬时VCR
表达式为 。
7．正弦电压u(t) =100cos(10t - 45°)V,则它对应的相量 的极坐标式
为 。
8．正弦电流的有效值10A，初相30°，周期20ms，写出用cos表示
此电流的瞬时式为 。
9．正弦稳态电路中，电流超前电压－90°的元件是 。
10．正弦稳态电路中,电容的电压有效值为10V，电流有效值为2A，
电容吸收的平均功率是 。
*11．若正弦稳态无源单口网络端口电压u(t)=100 ＋100cos t V,端口电流
i (t)= 1＋10 cos( t －60°)＋50cos 2t A，(设u , 为关联参考方向)
则网络吸收的平均功率是 。

三．电路如图，若电位器ab间电阻为80Ω，问电压表读数是多少？并标
出电压表极性，再求a点电位Ua 。（设电压表内阻无穷大）(15分)

*四．已知UR＝2V，求R的值及受控源吸收的功率。(15分)

五．电路如图，用叠加定理求各支路电流及电流源功率。(15分)

六．一阶电路如图，t = 0开关闭合，闭合前电路为稳态，求t ≥ 0电流
L(t) 、 C(t)、 (t) 。(15分)

七． 正弦稳态电路如图，uS(t)=100 cos 10t V,求电流 (t)、 1(t)、
2(t) 。画出三个电流的相量图。(15分)

电路分析（Ⅰ）参考答案
一．单项选择题
1．C 2. B 3. A 4. D 5. B
6. D 7. A 8. C 9. D 10. D
11. A 12. C 13. A 14. D 15. A
16. D
二．填空
1. 能量 2. 0 3. n-1 4. 短路 5. VCR
6. 5e-10t V 7.0.02 S 8. 15° 9. 40cos ( 10t + 120°)V
10. 0.8 11. 5H
三．解：ab短路，求短路电流Iab = Isc (用叠加定理)
Isc ＝
独立电流源不作用，求等效电阻Ro
Ro ＝(6//6＋2＋5)//10 = 5Ω
四．解： 列结点方程 解得: U1 = 14V U2 = 8V

五．解： t < 0 , i L(0-) = = 4A
t > 0 , i L(0+) = i L(0-) = 4A
i L(∞) = (0-)等效电路
τ=
∴ i L(t) = i L(∞)+[i L(0+) - i L(∞)]
= 1 + 3 A t≥0
（∞） 求Ro等效电路

（∞）等效电路

六．解：将变压器次级负载断开，求次级端口左侧戴维南等效电路，
＝100∠0° ＝500∠0°V （极性为上“＋”下“－”）

由等效电路得： V
七．解：画出相量模型 ，可得：

∴ 1(t) = 5cos ( 5t - 30°)A
2(t) = 2.5 cos ( 5t - 165°)A

电路分析（Ⅱ）参考答案
一．单项选择题
1．A 2. D 3. C 4. A 5. D
6. B 7. B 8. B 9. D 10. C
11. A 12. B 13. B 14. A 15. C
16. B 17. D
二．填空
1. 拓扑约束与元件约束 2. 10 3. 4.－
5. 不为0 6. 磁场 7. 8. 临界阻尼 9. 5H
10. 4V 11. 50°(或－70°)
三．解：断开RL求左侧单口网络戴维宁等效电路，
1．求UOC ：∵ I = 0 ∴ 4I = 0
UOC = 2 4 + 8 = 16 V
2.求RO ： 先求短路电流 Isc
I＝Isc， I1 ＝ 4－I ＝ 4－Isc
4Isc ＝ 2（4－Isc）＋ 8
Isc ＝ A
Ro ＝ = 6Ω
RL＝ RO ＝ 6Ω获最大功率
W

四．解:（1）Uab
= -10V
(2) Iab =

五．解： （3＋2＋4）I1－4I2 ＝ 17
（3+4）I2 － 4I1 ＝ －18
解得： I1 ＝ 1A I2 ＝ －2A

六 ．解： t < 0 , u C(0-) = - 2V
t > 0 , u C (0+) = u C (0-) = -2V
u C (∞) = 10 – 2 = 8V
τ= (1 + 1) 0.25 = 0.5 S (0-)等效电路
∴ u C (t) = u C (∞)+[u C (0+) - u C (∞)]
= 8 - 10 V t≥0

(∞)等效电路

七．解：6A单独作用时： 1′＝ 2′＝ 6A， 3′＝ 0
uS单独作用时，画出相量模型 ，可得：

∴ 1〃(t) = 0
2〃(t) ＝ 4cos ( t - 45°)A
3〃 (t) = －4cos ( t - 45°) ＝ 4cos ( t＋135°) A
叠加： 1（t）＝ 1′＋ 1〃＝ 6A
2 (t) = 2′+ 2〃 = 6 + 4cos ( t - 45°)A
3 (t) = 3′+ 3〃= 4cos(t＋135°) A

电路分析（Ⅲ）参考答案
一．单项选择题
1．C 2. A 3. C 4. D 5. A
6. D 7. B 8. A 9. C 10. B
11. D 12. B 13. A 14. D 15. C
16. A
二．填空
1. 电荷 2. 0 3. b–(n-1) 4. 平面 5. 9
6. 7.50 ∠－45°V 8. 10 cos ( 100πt + 30°)A
9. 电感 10. 0 11. 350 W

三．解： -12 =(120 + 60)I-30
I = = 0.1 A
U表＝ 80I – 30 = - 22 V
电压表极性为下“＋”、上“－”
Ua＝ - 22 + 60I = -16 V

四．解：

五．解: 电流源单独作用，

＝ 10A = = = 1A
电压源单独作用

＝－ ＝2A
＝ － ＝ －2－（－3）＝1A
叠加：I1 = + = 10 + 2 = 12A
I2 = + = 2 –2 = 0
I3 = + = 1 – 3 = -2A
I4 = + = 1 + 1 = 2A
P12A = - I1•1 12 = - 144W

六． 解： t < 0 , u C(0-) = 6 V i L(0-) = 0
t > 0 , 为两个一阶电路
电容一阶：u C(0＋)＝u C(0-)＝ 6V
i C(0+) =
i C(∞) = 0
τ= RC = 2 0.5 = 1S
∴ i C(t) = i C(0+) = - 3 A t≥0
电感一阶：i L(0+) = i L(0-) = 0
i L(∞) =
τ=
∴ i L(t) = i L(∞)（1－ ）
= 3（1－ ）A t≥0
∴ i (t) = i L(t) －i C(t) = 3（1－ ）＋3 A t≥0
七．解：画出相量模型 ，可得：

∴ (t) = 10 cos ( 10 t - 45°)A
1(t) = 5 cos 10 t A
2(t) = 5 cos ( 10 t - 90°)A
以上回答你满意么？

㈤ 什么是功率因数

在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，称为视在功率（apparent power），记为S=UI。
显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单位，而用伏安（VA）或千伏安（KVA）为单位。
由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传给网络的能量或该网络的容量。
由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在电感、电容这样的储能元件，所以，外电路必须提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。
因此，在实际中，通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的，用视在功率来标示它的容量。
另外，由于电感、电容等元件在一段时间之内储存的能量将分别在其它时间段内释放掉，这部分能量可能会被电阻所吸收，也可能会提供给外电路。所以，我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。
在交流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，即S=UI视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。
在整个RLC串联电路中吸收的瞬时功率为;P=Pr+Pc+Pl
=RI平方[1+cos(2wt)]-(wl-1/wc)I平方sin(2wt)
它是一个频率为正弦电流或电压频率2倍的非正弦周期量。第一项始终是大于或等于零。是瞬时功率的不可逆部分，为电路所吸收的功率，不再返回外部电路。第二项表明，电感和电容的瞬时功率反相，在能量交换过程中，彼此互补，电感吸收或释放能量时。恰好是电容释放或吸收能量。彼此互补后的不足部分由外部电路补充，可通过一端口的U.I &z从如下几个方面反映正弦稳态电路的功率状态。
1，有功功率P P=UIcos&z ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示
2,无功功率Q Q=UIsin&z此能量在往复交换的过程中，没有消耗掉。单位用VAR表示
3，视在功率S S=UI

如果需要进一步解释的话请留Q或者MSN

㈥ 功率因数指的是什么啊

功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。

它的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低说明无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。

在电气领域的负载有三个基本品种：电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的，在电阻负载上的有功功率就是视在功率，即二者相等，所以功率因数F=1。

功率因数的改善

电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率。

减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。

㈦ 图示单口网络的功率因数为多少

单口网络的平均功率 功率因数 内容提要 单口网络的平均功率 视在功率 功率因数 一.单口网络的平均功率 单口网络的平均功率是否等于端口电压有效值和端口电流有效值的乘积呢?而 所以,U、I的

㈧ 什么是功率因数

答：功率因数（cosφ）就是交流电路中的电流与电压相位之差（通常是电流落后）角度的余弦值。
功率因数越高，电能的利用率越高。功率因数最高为1，表示相位差为零，全部电能都被负载所利用；功率因数最低为0，表示相位差为90度，全部电能都浪费在线路上了，一点也没被负载所利用。

交流电电路中，不管电压和电流的相位关系，只看电压和电流的乘积叫“视在功率”，其单位是“伏安”(VA)或“千伏安”(KVA)。它不能考核出电能是否消耗，只能考核出电路是否在工作（也就是是否上电），例如变压器的容量就是标明的“视在功率”，它标明了变压器长期工作所能承受的电压和电流的值。

衡量实际电能消耗的部分叫“有功功率”，其值等于“视在功率”乘以电压与电流相位差的余弦值（功率因数）。单位是“瓦”（W）或“千瓦”（KW）。如果电压与电流相位差为零度（同相，属于纯电阻电路）由于电压与电流相位差为零，零度的余弦值等于1，“视在功率”与“有功功率”相等，无功功率等于零。

衡量虽然有电压和电流，但并不消耗电能的那个部分叫“无功功率”，其值等于“视在功率”乘以电压与电流相位差的正弦值。无功功率的单位是“乏尔”（var）简称“乏”，或“乏”的1000倍“千乏”(Kvar)。如果电压与电流相位差正好为90度（正交）那么电压与电流相位差的正弦值等于1（功率因数即余弦值等于0），“视在功率”与“无功功率”相等，有功功率等于零。

电压与电流相位差角度的余弦值叫“功率因数”。是个不名数（没有单位的系数）记做cosφ。功率因数最大值是1，代表全部电能都被负载（用电器具）利用了，这是纯电阻性负载，也就是电压和电流同相时的情况。 功率因数最小值是0，代表全部电能都在负载（用电器具）和电网之间来回折腾着玩，一点也没有被负载利用，都哆嗦（浪费）到电路上了，这是纯电感性或纯电容性负载，电压和电流正交（正好相差90°的电角度）时的情况。如果功率因数是0.82，代表有82％的电能被负载利用了，余类推。功率因数越小，说明电路中负载实际用的电少、交换的多。但是，电路中的电流却不一定小，所以，由于电流大，线路上发热多、电厂的发电机、线路的变压器发热也多，唯一就是用户的电表走的少。也不利于节能，所以，电厂对用户的功率因数有一定的要求。
为减小线路损耗，提高电能的利用率，就要提高功率因数，办法就是根据工作状态，向电路上并联一定数量的电力电容器，这是因为我们平时运用的负载主要是照明、电热和动力三大类，前两类是阻性，动力是感性负载，几乎没有容性负载，所以要并联电容器。这好比在生产地（发电厂）和卖场（用电方）之间增加一个仓库（电容器），暂时卖不了的产品不用退回去，存在仓库里，就减少了来回运输的麻烦和运费（减少线路损耗）。