电路分析第5章正弦交流电路分析法

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1、电路分析第5章正弦交流电路分析法1配用教材2主要内容5.1阻抗网络的等效分析5.2普通电源电路的等效分析5.3受控电源电路的等效分析5.4叠加定理和齐次定理123435.6戴维南定理和诺顿定理5.7基本定律分析法5.8综合练习678主要内容5.5替代定理54“正弦量的相量表示”是交流电路分析法的精髓，而基于相量概念的“相量分析法”就是破解交流电路各种问题的利器。相量分析法基于以下理论：（1）电阻、电感和电容的模型都用其相量模型表示，即复数阻抗或复数导纳。（2）电路基本定律用相量形式。主要包括欧姆定律、KCL和KVL。（3）由于电路中各支路的电流和电压都是同频

2、率的正弦量，所以，电路中的激励和响应也都可以用相量形式表示。5利用相量进行交流电路分析的实质是，抽掉了交流电随时间变化的特性，而只用其不变的幅值或有效值以及初相位对交流电进行表示。这样，其分析方法与直流电路基本没有区别，最大的不同就是因为电感和电容的引入而带来的“移相”问题。甚至可以这样说，直流电路是交流电路频率为零时的特例。因此，只要熟悉和掌握了直流电路分析法，对交流电路的分析就会事半功倍。65.1阻抗网络的等效分析由RL、RC或RLC共同组成的网络被称为“阻抗网络”。在交流电路分析中，我们遇到的大多数网络都是阻抗网络。同电阻网络一样，多个电感或电容也可以

3、互连形成纯电感网络或纯电容网络。75.1阻抗网络的等效分析5.1.1纯电感网络的等效（5.1-1）（5.1-2）85.1阻抗网络的等效分析5.1.1纯电感网络的等效（5.1-3）（5.1-4）（5.1-5）95.1阻抗网络的等效分析5.1.2纯电容网络的等效（5.1-6）（5.1-7）（5.1-8）105.1阻抗网络的等效分析5.1.2纯电容网络的等效（5.1-9）（5.1-10）115.1阻抗网络的等效分析5.1.3阻抗的串联分析（5.1-11）（5.1-12）（5.1-13）125.1阻抗网络的等效分析5.1.3阻抗的串联分析（5.1-15）（5.1-1

4、4）135.1阻抗网络的等效分析5.1.4阻抗的并联分析（5.1-16）（5.1-17）（5.1-18）145.1阻抗网络的等效分析5.1.4阻抗的并联分析（5.1-19）（5.1-20）（5.1-21）155.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相纯电阻网络只能实现分压和分流的功能，而阻抗网络除了这两个功能外，还具有“滤波”和“移相”功能。“滤波”是指可以根据需要选择或去除某些频率的交流信号的一种信号处理方法。滤波分为低通滤波（选择低频段信号）、高通滤波（选择高频段信号）、带通滤波（选择某一频段信号）和带阻滤波（去除某一频段信号）四种形式。“滤波器”的原

5、理主要基于电感和电容的电抗特性。165.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相“移相”是指可以根据需要改变交流信号的起始时刻的一种信号处理方法。“移相网络”可分为“前移（超前）网络”（输出领先输入）、“后移（滞后）网络”（输出滞后输入）及“同相网络”（输出与输入同相）。“移相器”的原理主要基于电感和电容的伏安相量特性。需要说明的是，因为滤波网络和移相网络都是具有动态元件的电路，所以，网络的“滤波”和“移相”功能是同时具备的，滤波器同时也是移相器，移相器也是滤波器。实际中，滤波器的输入常为多频交流信号，人们对其的关注点是“选频”而不在意“移相”；移相器的输入

6、多为单频交流信号，人们主要关心输出与输入的相位差。175.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相185.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相195.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相205.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相215.1阻抗网络的等效分析5.1.5滤波和移相225.2普通电源电路的等效分析5.2.1电源的串联与并联1.理想电源的串并联理想电压源可以串联，串联后总电源的电压相量是各子电源电压相量之和。串联电压源允许各子电源的电压相量不一样。因此，在需要高电压供电的场合，可以考虑电压源串联。（5.2-1）理想电流源可以并联，并联后

7、总电源的电流相量是各子电源电流相量之和。并联电流源允许各子电源的电流相量不一样。因此，在需要大电流输出的场合，可以考虑电流源并联。（5.2-2）235.2普通电源电路的等效分析5.2.1电源的串联与并联2.实际电源的串并联实际电压源可以串联，串联后总电源的电压相量和总内阻抗分别是各子电源电压相量及内阻抗之和。（5.2-3）245.2普通电源电路的等效分析5.2.1电源的串联与并联实际电流源可以并联，并联后总电源的电流相量和复导纳分别是各子电源电流相量和复导纳之和。并联电流源允许各子电源的电流相量不一样。（5.2-4）255.2普通电源电路的等效分析5.2.1

8、电源的串联与并联265.2普通电源电路的等效分析5.