在上篇文章中,我們用復數的方法計算了電容與電感電路的幅值或者相位會受到什么影響,在這篇文章中我將用例子繼續說明。從之前的例子中我們可以確定經過電抗電路以后信號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為多少。
通過上一篇的例子我們可以確定功率因數,而且我現在告訴大家功率因數就是電流與電壓之間的夾角的cos值,它的范圍是0-1。
從上面的這個公式可以看到,在一個RC電路中,實際電路全部由電阻產生(R=0時,功率=0)在一個大規模的供電電路中,功率因數是一個非常嚴肅的問題,因為電抗負載(電容 電感)不會使得能量傳入負載被完全利用,而是將這些能量轉化為熱量(I2R,其中R為發電機線圈 和 變壓器的電阻)盡管在住宅用戶中,電費收取是按照用戶實際消耗的電量收費的也就是RE(VI*),但是在工業用電中,電力公司向用電單位收取的電費是以實際消耗電量為依據的,這也就是為什么你會在很多工廠有一些“電容園區”來消除工業機械的感性因素。
舉例:
問題1:
在RL電路中的功率因數為多少?
解答過程:
虛線框中部分為實際功率;而且 φ=arctan(虛部/實部),φ就是電流與電壓的相位的差值;
問題2:
在RCL串聯電路中,功率因數為多少?
解答過程如下:
虛線框中部分為實際功率
通過以上的問題1和問題2我們可以看到,串聯電路中滿足WL=1/WC可以使功率因數=1(值得一提的是,多級濾波的電路需要考慮后級對前級的影響,不能如此簡單的計算)。另外RCL并聯電路計算的方式也是和RCL串聯電路類似,感興趣的同學可以自己嘗試計算一下。
在本篇短文結束之前我想向大家再提問一個問題,為什么濾波電路大多數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好很多,模型更加理想。
3. 以上兩點,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贊分享收藏,如果你有任何意見或者批評的話歡迎在評論區指出,謝謝。