交流电路知识点教学课件ppt

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1、交流电路知识点2008-10-24南京航空航天大学金城学院2第四章正弦稳态分析当线性定常电路中的激励源是某一频率的正弦电源，且电路已工作在稳定状态时，电路中的响应均是与激励同频率的正弦量。电路的这种工作状态称为正弦稳态。2008-10-24南京航空航天大学金城学院3大小方向随时间按正弦规律变化的电压、电流。一、正弦量的表示形式i(t)=Imcos(wt+)Im,w,y——正弦量的三要素波形：时域表达式：正弦量：2πωti(t)ImΨ0(=ωT)频域表达式：有效值的相量形式2008-10-24南京航空航天大学金城

2、学院4相量与正弦量一一对应。给定了正弦量，就可写出其相量；反之，若给定相量及ω，就可写出其正弦量。相量图(PhasorDiagram)q不同频率的相量不能画在一张相量图上。2008-10-24南京航空航天大学金城学院5正弦电压、电流有效值与最大值的关系：工程上说的正弦电压、电流一般指有效值，如设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平、耐压值指的是最大值。测量中，电磁式交流电压、电流表读数均为有效值。特别注意：区分电压、电流的瞬时值、有效值、最大值的符号以及相量表示的符号2008-10-24南京航空航天大学

3、金城学院61、同频率正弦量相加减同频的正弦量的加减运算等效成对应的相量的加减运算。二、相量的运算因此，在正弦稳态电路中，KCL和KVL可用相应的相量形式表示。2008-10-24南京航空航天大学金城学院72、正弦量的微分，积分运算正弦量求导与相量×jω对应，振幅为原来的倍，初相增加90°即：复平面逆时针旋转90度。正弦量积分与相量jω对应，振幅为原来的1/倍，初相减小90°即：复平面顺时针旋转90度。2008-10-24南京航空航天大学金城学院8iC(t)u(t)C+-i(t)uL(t)L+-uR(t)i(

4、t)R+-元件时域形式u,i关系相量形式大小关系相量图三、正弦电路中的电阻、电感和电容2008-10-24南京航空航天大学金城学院9N0＋－＋－Z线性无源一端口网络的端口电压相量与电流相量之比称之为该网络的等效复阻抗Z欧姆定律的相量形式：Z是普通的复数，不是相量四、复阻抗、复导纳

5、Z

6、RXz

7、Z

8、—复阻抗的模；Z—阻抗角R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)；2008-10-24南京航空航天大学金城学院10Z代数形式所对应的“串联模型”的阻抗△与其电压△相似：

9、Z

10、XzRUUXURzRjX串联电路

11、以电流相量为参考相量作图比较方便；参考相量的初相一般取为零。2008-10-24南京航空航天大学金城学院11线性无源一端口网络端口电流相量与电压相量之比称为等效复导纳Y线性无源网络（NO）YY为普通复数，实部G称为电导，虚部B称为电纳；

12、Y

13、称为复导纳的模，Y称为导纳角2008-10-24南京航空航天大学金城学院12GjBY代数形式所对应的“并联模型”的导纳△与其电流△相似：

14、Y

15、BG导纳三角形Y并联电路以电压相量为参考作相量图比较方便。2008-10-24南京航空航天大学金城学院13复阻抗Z与复导纳Y的等效

16、关系当Z≠0时，G1/RB1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。ZRjXGjBY2008-10-24南京航空航天大学金城学院14阻抗串联、并联的电路两个阻抗串联ZZ1Z2+++---两个阻抗并联Y+-Z1Z2等效阻抗2008-10-24南京航空航天大学金城学院15Z(jω)是随频率而变的，因此不存在一个适用于所有频率的具体等效电路。在一定频率下，可得到一个只适用于该频率的等效电路，上述等效变换也就是在一定频率下得到的，这一等效电路也只能用来计算在该频率下的正弦稳态响应。例4：jBGω=10rad

17、/sabjBGω=5rad/sab若ω改变，则G，B数值也随之改变↔↔5Ω1Hω=10rad/sba5Ω1Hω=5rad/sba2008-10-24南京航空航天大学金城学院161、瞬时功率p(t)五、正弦稳态功率2、平均功率Pλ=cos称为功率因数，称为功率因数角(N无源时为阻抗角)。3、无功功率Q单位：Var(乏，无功伏安)4、视在功率S单位:“伏安”(V·A)(实际用电设备的容量)PQS2008-10-24南京航空航天大学金城学院171、Z代数形式所对应串联模型的阻抗△、电压△与功率△相似：URUXU

18、PQSRX

19、Z

20、2、Y代数形式所对应并联模型的导纳△、电流△与功率△相似：IGIBI'PQS'GB

21、Y

22、'3、为了区分正负时，常在λ后面附加“滞后”或“超前”字样。“滞后”指i滞后于u(感性)；“超前”指i超前于u(容性)。2008-10-24南京航空航天大学金城学院185、复功率有功功率P守恒，无功功率Q守恒，复功率守恒，视在功率S不守恒。2008-10-2