最新《电路》第五版-邱关源罗先觉第九章正弦稳态电路的分析资料幻灯片.ppt

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1、《电路》第五版-邱关源罗先觉第九章正弦稳态电路的分析资料9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下Z+-无源线性+-单位：阻抗模阻抗角欧姆定律的相量形式当无源网络内为单个元件时有：R+-Z可以是实数，也可以是虚数C+-L+-wL<1/wC，X<0，jz<0，电路为容性，电压落后电流；wL=1/wC，X=0，jz=0，电路为电阻性，电压与电流同相。zUXR+-+-+-等效电路R+-+-等效电路例已知：R=15,L=0.3mH,C=0.2F,求i,uR,uL,uC.解其相量模型为：LCRuuLuCi+-+-+-+-uRjLR+-+-+-+-则UL=

2、8.42>U=5，分电压大于总电压。-3.4°相量图注3.导纳正弦稳态情况下Y+-无源线性+-单位：S导纳模导纳角对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：R+-C+-L+-Y可以是实数，也可以是虚数4.RLC并联电路由KCL：iLCRuiLiC+-iLjLR+-Y—复导纳；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；

3、Y

4、—复导纳的模；y—导纳角。转换关系：或G=

5、Y

6、cosyB=

7、Y

8、siny导纳三角形

9、Y

10、GBy5.复阻抗和复导纳的等效互换一般情况G1/RB1/X。注GjBYZRjX同样，若由Y变为Z，则有：GjBYZRj

11、X9.2阻抗（导纳）的串联和并联Z+-分压公式Z1+Z2Zn－1.阻抗的串联分流公式2.导纳的并联Y1+Y2Yn－Y+-两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：例求图示电路的等效阻抗，＝105rad/s。解感抗和容抗为：1mH301000.1FR1R2例图示电路对外呈现感性还是容性？。解等效阻抗为：33－j6j459.3正弦稳态电路的分析电阻电路与正弦电流电路的分析比较：可见，二者依据的电路定律是相似的。只要作出正弦电流电路的相量模型，便可将电阻电路的分析方法推广应用于正弦稳态的相量分析中。例1:R2+_Li1i2i3R1CuZ1Z2R

12、2+_R1画出电路的相量模型求:各支路电流。已知：解Z1Z2R2+_R1列写电路的回路电流方程和结点电压方程例2.解+_LR1R2R3R4C+_R1R2R3R4回路法:节点法:+_R1R2R3R4方法一：电源变换解例3.Z2Z1ZZ3Z2Z1Z3Z+-方法二：戴维宁等效变换ZeqZ+-Z2Z1Z3求开路电压：求等效电阻：例4求图示电路的戴维宁等效电路。j300+_+_5050j300+_+_100＋_解求短路电流：例5用叠加定理计算电流Z2Z1Z3+-解已知平衡电桥Z1=R1,Z2=R2,Z3=R3+jwL3。求：Zx=Rx+jwLx。

13、平衡条件：Z1Z3=Z2Zx得R1(R3+jwL3)=R2(Rx+jwLx)∴Rx=R1R3/R2,Lx=L3R1/R2例6解Z1Z2ZxZ3已知：Z=10+j50W,Z1=400+j1000W。例7解ZZ1+_已知：U=115V,U1=55.4V,U2=80V,R1=32W,f=50Hz求：线圈的电阻R2和电感L2。例8解R1R2L2+_+_+_q2q已知的都是有效值，画相量图进行定性分析。9.4正弦稳态电路的功率无源一端口网络吸收的功率(u,i关联)1.瞬时功率(instantaneouspower)无源+ui_第一种分解方法；第二种分解方法。

14、第一种分解方法：p有时为正,有时为负；p>0,电路吸收功率；p<0，电路发出功率；ti0upUIcos恒定分量。UIcos(2t－)为正弦分量。t0第二种分解方法：UIcos(1-cos2t)为不可逆分量。UIsinsin2t为可逆分量。能量在电源和一端口之间来回交换。2.平均功率(averagepower)P=u-i：功率因数角。对无源网络，为其等效阻抗的阻抗角。cos：功率因数。P的单位：W（瓦）一般地,有0cos1X>0,j>0,感性，X<0,j<0,容性，cosj=0.5(感性)，则j=60o(电压领先

15、电流60o)。cosj1,纯电阻0，纯电抗平均功率实际上是电阻消耗的功率，亦称为有功功率。表示电路实际消耗的功率，它不仅与电压电流有效值有关，而且与cos有关，这是交流和直流的很大区别,主要由于电压、电流存在相位差。例4.视在功率S反映电气设备的容量。3.无功功率(reactivepower)Q单位：var(乏)。Q>0，表示网络吸收无功功率；Q<0，表示网络发出无功功率。Q的大小反映网络与外电路交换功率的大小。是由储能元件L、C的性质决定的有功，无功，视在功率的关系：有功功率:P=UIcosj单位：W无功功率:Q=UIsinj单位：var视在功率

16、:S=UI单位：VAjSPQ功率三角形5.R、L、C元件的有功功率和无功功率uiR+-PR=UIcos=U