[工学]第9章 正弦稳态电路的分析

《[工学]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，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第9章正弦稳态电路的分析理解：相量电路模型，一端口网络等效阻抗、导纳的求解；各种功率和复功率定义与守恒；灵活运用：相量形式的叠加定理和戴维宁定理运用；相量形式结点分析法、回路分析法。掌握：阻抗、导纳的计算；有功功率、无功功率、视在功率、复功率的计算；功率因数提高与最大功率传输;串联谐振和并联性质的条件、特征,正弦稳态电路的相量法一般分析方法和电路定理。教学基本要求：§9.1复阻抗和复导纳§9.2复阻抗(复导纳)的串联和并联§9.4正弦稳态电路的分析§9.5正弦稳态电路的功率§9.6复功率§9.7最大功率传输§9.8串联电路的谐

2、振§9.9并联谐振电路§9.3电路的相量图本章小结§9.1复阻抗和复导纳1.复阻抗Z线性无源一端口No在正弦激励下处于稳态时，端口电压相量与电流相量的比值定义为该一端口的复阻抗Z，即：单位为ΩZ+-No+-返回下一节其中阻抗三角形

3、Z

4、RXj复阻抗模–阻抗阻抗角电阻电抗如果No内部仅含单个元件R、L或C，或串联组合，则对应的复阻抗分别为:感抗容抗返回下一节No内部为RLC串联电路时的复阻抗Z为:其中Z的电抗jLR+_+++___返回下一节一般情况下，按上式定义的复阻抗又称为一端口No的等效阻抗、输入阻抗或驱动点阻抗，它的实部

5、和虚部都将是外施正弦激励的角频率ω的函数，即:电抗分量电阻分量返回下一节2.复导纳Y导纳三角形

6、Y

7、GBj其中复导纳模–导纳导纳角电导电纳如果No内部仅含单个元件R、L或C，或并联组合，则对应的复导纳分别为：感纳容纳返回下一节No内部为RLC并联电路时的复导纳Y为:LRC+_其中Y的电纳返回下一节一般情况下，按上式定义的复导纳又称为一端口No的等效导纳、输入导纳或驱动点导纳，它的实部和虚部都将是外施正弦激励的角频率ω的函数，即:电纳分量电导分量返回下一节3.复阻抗和复导纳的等效关系一般情况G1/R，B1/X。若Z为感性，

8、X>0，则B<0，即仍为感性。ZRjXGjBY返回下一节同样，若由Y变为Z，则有：ZRjXGjBY返回下一节同电阻的串联电路相似，对于n个阻抗串联而成的电路，其等效阻抗为：§9.2复阻抗(复导纳)的串联和并联1.串联各个阻抗的电压分配为ZeqZ1Z2++--+-Zn+-返回下一节上一节同电阻的并联电路相似，对于n个导纳并联而成的电路，其等效导纳为：2.并联各个导纳的电流分配为Yeq+-Y1Y2Yn返回下一节上一节例9.1已知Z1=10+j6.28,Z2=20-j31.9,Z3=15+j15.7。求Zab。Z1Z2Z3ab

9、返回下一节上一节解：RjL+_+++___例9.2已知图示RLC串联电路中R=15，L=12mH，C=5F，端电压，试求等效阻抗Zeq、电路中的电流i及各元件的电压相量。返回下一节上一节例9.3图示电路中R1=10，L=0.5mH，R2=1000，C=10F，U=100V，ω=314rad/s，求各支路电流和电压。解：ZR2与ZC的并联等效阻抗为Z10，有则，设R1jL+_++__+_R21返回下一节上一节总的输入阻抗Zeq为各支路电流和电压计算如下：R1jL+_++__+_R21O返回下一节上一节根据各相量

10、的相位相应地确定各相量在图上的位置。按比例画出各相量的模。以电路并联部分的电压相量为参考相量，确定各并联支路电流相量与电压相量之间的夹角；再根据KCL方程作出结点上各支路电流相量所组成的多边形。以电路串联部分的电流相量为参考相量，确定有关电压相量与电流相量之间的夹角；再根据回路KVL方程作出回路上各电压相量所组成的多边形。画相量图要点：电路的相量图由相关的电压和电流相量在复平面上组成。§9.3电路的相量图返回下一节上一节例9.4画出例9.2电路的相量图。O例9.5画出例9.3电路的相量图。要点回顾：对于电路中的并联部分，

11、可以选取并联电压作为参考相量；对于电路中的串联部分，可以选取串联电流作为参考相量；解：以为参考相量，根据画出相量图。返回下一节上一节已知平衡电桥Z1=R1,Z2=R2,Z3=R3+jwL3。求：Z4=R4+jwL4。由平衡条件：Z1Z3=Z2Z4得R1(R3+jwL3)=R2(R4+jwL4)∴R4=R1R3/R2,L4=L3R1/R2例9.6解：Z1Z2Z4Z3

12、Z1

13、1•

14、Z3

15、3=

16、Z2

17、2•

18、Z4

19、4

20、Z1

21、

22、Z3

23、=

24、Z2

25、

26、Z4

27、1+3=2+4返回下一节上一节例9.7解：ZZ1+_返回下一

28、节上一节已知：U=115V，U1=55.4V，U2=80V，f=50Hz，R1=32W，求：线圈的电阻R2和电感L2。方法(1)已知的都是有效值，画相量图进行定性分析。例9.8解：R1R2L2+_+_+_q2q返回下一节上一节将上述方程联立求解，可得：R1R2L2+_+_+_