第九章 正弦稳态电路分析

《第九章 正弦稳态电路分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第九章正弦稳态电路的分析（上接第八章第二次课）§8-4电路定律的相量形式§9-1阻抗和导纳§9-2阻抗（导纳）的串联和并联（一）教学目标1、掌握电路定律的相量形式。2、握阻抗和导纳的概念及串并联运算。（二）教学难点1、L、C元件电压、电流的相位关系。2、感抗、容抗随频率变化。3、容性、感性、阻抗角。（三）教学思路1、推导出基尔霍夫定律的相量形式。2、根据R、L、C元件的时域伏安关系得出相量形式的伏安关系。3、举例说明相量法。4、开始第九章第一、二节。（四）教学内容和要点§9-1阻抗和导纳§9-1阻抗（导纳）的

2、串联和并联一．阻抗1．定义：在正弦稳态无源二端网络端钮处的电压相量与电流相量之比定义为该二端网络的阻抗，记为Z，N0注意：此时电压相量与电流相量的参考方向向内部关联。（复数）阻抗RX

3、Z

4、其中—阻抗Z的模，即阻抗的值。—阻抗Z的阻抗角阻抗三角形—阻抗Z的电阻分量—阻抗Z的电抗分量与共线R+_电阻元件的阻抗：在电压和电流关联参考方向下电阻的伏安关系的相量形式为则电感元件的阻抗：在电压和电流关联参考方向下电感的伏安关系的相量形式为jwL_+则电容的阻抗：在电压和电流关联参考方向下电容的伏安关系的相量形式为+_则—

5、容抗2.欧姆定律的相量形式电阻、电感、电容的串联阻抗：在电压和电流关联参考方向下，电阻、电感、电容的串联，得到等效阻抗ZRZLZC+_其中：阻抗Z的模为阻抗角分别为。可见，电抗X是角频率ω的函数。当电抗X＞0(ωL＞1/ωC)时，阻抗角φZ＞0，阻抗Z呈感性；当电抗X＜0(ωL＜1/ωC＝时，阻抗角φZ＜0，阻抗Z呈容性；当电抗X＝0(ωL＝1/ωC)时，阻抗角φZ＝0，阻抗Z呈阻性。3.串联阻抗分压公式：引入阻抗概念以后，根据上述关系，并与电阻电路的有关公式作对比，不难得知，若一端口正弦稳态电路的各元件为串

6、联的，则其阻抗为串联阻抗分压公式二．导纳1．定义：正弦稳态无源二端网络端钮的电流相量与电压相量之比定义为该二端网络的导纳，记为Y，即复导纳（S）N0+_其中—导纳Y的模（S）—导纳Y的导纳角。—导纳Y的电导分量—导纳Y的电纳分量GB

7、Y

8、导纳三角形可见，同一二端网络的Z与Y互为倒数特例：电阻的导纳电容的BC电容的电纳，简称容纳。电感的BL称为电感的电纳，简称感纳；2.欧姆定律的另一种相量形式若一端口正弦稳态电路的各元件为并联的，则其导纳为并联导纳的分流公式：RLC并联正弦稳态电路中，根据导纳并联公式，得到等效

9、导纳Y可见，等效导纳Y的实部是等效电导G(＝1/R)＝

10、Y

11、cosφY；等效导纳Y的虚部是等效电纳B＝

12、Y

13、sinφY＝BC+BL＝ωC-1/ωL，是角频率ω的函数。导纳的模为：导纳角分别为:由于电纳B是角频率ω的函数，当电纳B＞0(ωC＞1/ωL)时，导纳角φY＞o，导纳Y呈容性；当电纳B＜0(ωC＜1/ωL)时，导纳角φY＜o，导纳Y呈感性；当电纳B=0(ωC=1/ωL)时，导纳角φY＝0导纳Y呈阻性。注意：两个电阻的并联与两个阻抗的并联对应三.对同一网络其中：，，一般情况下，一个由电阻、电感、电容所组成

14、的不含独立源的一端口正弦稳态电路的等效阻抗Z(jω)是外施正弦激励角频率ω的函数，即Z(jω)＝R(ω)+jX(ω)式中R(ω)＝Re[Z(jω)]称为Z(jω)的电阻分量，X(ω)＝Im[Z(jω)]称为Z(jω)的电抗分量。式中电阻分量和电抗分量都是角频率ω的函数。所以，要注意到电路结构和R、L、C的值相同的不含独立源的正弦稳态电路，对于角频率ω不同的外施正弦激励而言，其等效阻抗是不同的。如下图电路的等效阻抗RjwLZeq可变，找不到适于任何场合下的等效电路同理，一个由电阻、电感、电容所组成的不含独立源的

15、一端口正弦稳态电路的等效导纳Y(jω)也是外施正弦激励角频率ω的函数，即Y(jω)＝G(ω)+jB(ω)式中G(ω)＝Re[Y(jω)]称为Y(jω)的电导分量，B(ω)＝Im[Y(jω)]称为Y(jω)的电纳分量。电导分量和电纳分量也都是角频率ω的函数。所以要注意到电路结构和R、L、C的值相同下的不含独立源的一端口正弦稳态电路，对于角频率ω不同的外施正弦激励言，其等效导纳是不同的。四.电路的计算完全与电阻电路一样例：求如图所示电路等效阻抗。R2+_+_Zeq§9-3电路的相量图§9-4正弦稳态电路的分析（一

16、）教学目标1、会用相量法计算正弦稳态电路。2、能用相量图定性分析正弦稳态电路。（二）教学难点1、相量图的参考相量如何选择以及理解。2、根据时域电路正确画出相量模型。3、计算过程与电阻电路类似，但物理概念不同，所得相量均表示正弦量。（三）教学思路1、举例说明相量法计算正弦稳态电路。2、在例题中讲解如何画相量图。（四）教学内容和要点j1kΩ-j2kΩ1.5kΩ1kΩ+_1/3H1/6µF1.5kΩ1kΩ