电路教案第9章_正弦稳态电路的分析

《电路教案第9章_正弦稳态电路的分析》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、重点：1.阻抗和导纳；2.正弦稳态电路的分析；3.正弦稳态电路的功率分析；9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下，定义：（欧姆定律的相量形式）→阻抗模；→阻抗角特例：当无源网络内为单个元件时，有：（纯电阻元件）；（纯电容元件）（纯电感元件）它表明：Z可以是实数，也可以是虚数。2.RLC串联电路Z—复阻抗；

2、Z

3、—复阻抗的模；jz—阻抗角；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)。转换关系：或：→阻抗三角形：21分析R、L、C串联电路得出：（1）Z=R+j(ωL-1/ωC)=

4、Z

5、∠jz为复数，称复阻抗，有三种情况。（2）ωL>1/ωC，X

6、>0，φz>0，电路为感性，电压超前电流。相量图：一般选电流为参考向量，φi=0（3）ωL<1/ωC，X<0，φz<0，电路为容性，电压落后电流。相量图：一般依然是选电流为参考向量，（4）ωL=1/ωC，X=0，φz=0，电路为电阻性，电压与电流同相。例：已知：R=15W,L=0.3mH,C=0.2mF,求i,uR,uL,uC.解：画出相量模型如右图21则：相量图如右图所示。注意：UL=8.42>U=5，分电压大于总电压。3.导纳正弦稳态情况下，，其中：为导纳模，称为导纳角。对同一二端口网络：当无源网络内为单个元件时有：（纯电阻元件）；（纯电容

7、元件）（纯电感元件）它表明：Y可以是实数，也可以是虚数。4.RLC并联电路（如下图）21由KCL：可见：Y—复导纳；

8、Y

9、—复导纳的模；jy—导纳角；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；转换关系：或→导纳三角形：分析R、L、C并联电路得出：（1）Y=G+j(ωC-1/ωL)=

10、Y

11、∠jy为复数，称复导纳；（2）ωC>1/ωL，B>0，jy>0，电路为容性，电流超前电压。相量图：选电压为参考向量，（如右图）注意：RLC并联电路会出现分电流大于总电流的现象。等效电路如右图。（3）ωC<1/ωL，B<0，jy<0，电路为感性，电流落后电压

12、；相量图：选电压为参考向量。等效电路如上图。（4）ωC=1/ωL，B=0，jy=0，电路为电阻性，电流与电压同相。215.复阻抗和复导纳的等效互换→强调说明：一般情况G¹1/R，B¹1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。同样，若由Y变为Z，则有：例：RL串联电路如图，求在w＝106rad/s时的等效并联电路。解：RL串联电路的阻抗为：则：，注意：l一端口N0的阻抗或导纳是由其内部的参数、结构和正弦电源的频率决定的，在一般情况下，其每一部分都是频率的函数，随频率而变；l一端口N0中如不含受控源，则有或，但有受控源时，可能会出现或。其实

13、部将为负值，其等效电路要设定受控源来表示实部；l一端口N0的两种参数Z和Y21具有同等效用，彼此可以等效互换，其极坐标形式表示的互换条件为：和6.阻抗（导纳）的串联和并联l阻抗的串联，分压公式：l导纳的并联，分流公式：两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：例1.求图示电路的等效阻抗，w＝105rad/s。解：感抗和容抗为：例2.图示电路对外呈现感性还是容性？解法1：等效阻抗为：电路对外呈现容性解法2：用相量图求解，取电感电流为参考相量。可见，电压滞后于电流，电路对外呈现容性。21例3.图为RC选频网络，求u1和u0同相位的条件及解：设：Z1=R+

14、jXC,Z2=R//jXC则：，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：l引入相量法，电阻电路和正弦电流电路依据的电路定律是相似的。l引入电路的相量模型，把列写时域微分方程转为直接列写相量形式的代数方程。l引入阻抗以后，可将电阻电路中讨论的所有网络定理和分析方法都推广应用于正弦稳态的相量分析中。直流（f=0)是一个特例。例：已知,求各支路电流。解：画出电路的相量模型如上图。21例2.列写电路的回路电流方程和结点电压方程解：利用前面第四章介绍方法，可列出回路方程：同样，可列出结点方程：21例3.解：方法1：电源变换方法2：

15、戴维宁等效变换求开路电压：求等效电阻：例4.求图示电路的戴维宁等效电路。解：求开路电压：21则：求短路电流：则：例5.用叠加定理计算电流I2，已知解：例6.已知平衡电桥Z1=R1,Z2=R2,Z3=R3+jwL3。求：Zx=Rx+jwLx。解：由平衡条件：Z1Z3=Z2Zx，得：

16、Z1

17、Ðj1•

18、Z3

19、Ðj3=

20、Z2

21、Ðj2•

22、Zx

23、Ðjx即：

24、Z1

25、

26、Z3

27、=

28、Z2

29、

30、Zx

31、j1+j3=j2+jx故有：R1(R3+jwL3)=R2(Rx+jwLx)∴Rx=R1R3/R2,Lx=L3R1/R221例9.移相桥电路。当R2由0¥®时，21解：用相

32、量图分析当R2=0，q=180°；当R2¥®，q=0°。强调注意：过渡过程与接入时刻有关上例11，，直接进入稳定状态。21，出现瞬时电流大于稳态电流现