【第9章】 正弦稳态电路的分析.ppt

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1、电路理论下一页章目录返回上一页第9章正弦稳态电路的分析§9.1复阻抗与复导纳§9.3正弦稳态电路的功率§9.2正弦稳态电路的计算§9.4正弦电流电路的串联谐振§9.5正弦电流电路的并联谐振§9.6最大功率传输本章内容:电路理论下一页章目录返回上一页1.掌握复阻抗与复导纳的定义，复阻抗的性质；2.熟练掌握正弦稳态电路的相量分析法；3.熟练掌握正弦稳态电路的功率分析；4.掌握串、并联谐振的概念、特点；5.掌握正弦稳态电路的最大功率输出。本章要求:电路理论下一页章目录返回上一页1.定义由上一章，单一元件的电压电流相量关系可得到§9.1复阻抗与复导纳一.复阻抗+–

2、R+–+–Cjw1RIURR=&&LLLjXLjIU==w&&ZR=LZ=CZ=CCCjXCjIU-==w1&&与无源电阻网络类似Z+–无源线性+–端口电压、电流相量之比复阻抗说明：复阻抗不表示正弦量，所以Z不带点。单位：Ω①Z的模反映了U、I（有效值）之比②Z的辐角电压、电流的相位差根据φ的大小可判断网络的性质电阻电感电容感性容性2.复阻抗的意义1）极坐标/指数形式的意义思考：假如电路中各元件之值已确定，该电路的性质是否已经确定？IUZ&&==RjX+R称为复阻抗的电阻X称为复阻抗的电抗X2）复阻抗的代数形式的意义阻抗三角形X>0，j>0，感性阻抗。X<

3、0，j<0，容性阻抗。电路理论下一页章目录返回上一页3.复阻抗串、并联计算①串联例：Z1+–Z2Z++––RZ说明：1）与直流电路电阻的串联相同，要注意此处为复数运算；2）与直流电路电阻串联分压关系相同，注意数值上区别于直流电路。电路理论下一页章目录返回上一页例：Z1+–Z2ZZR并联说明：1）与直流电路电阻的并联相同，要注意此处为复数运算；2）与直流电路电阻并联分流关系相同，注意数值上区别于直流电路。电路理论下一页章目录返回上一页单一元件的复导纳：二.复导纳+–R+–1.定义+–CCCCjBCjUIY===w&&=GjB-GjB+说明：书本上为电路理论下

4、一页章目录返回上一页2.复导纳串、并联计算①串联Y1+–Y2Y并联Y1+–Y2Y电路理论下一页章目录返回上一页YR三．复阻抗与复导纳的等效转换无源线性+–RjXG-jB思考：R和G,X和B是直接的倒数关系吗？电路理论下一页章目录返回上一页1．已知：R、X,求：G、B。2．已知：G、B，求:R、X。BGXRXRXRZYjjj1122=+-=+==-2222,XRXBXRRG+=+=2222,BGBXBGGR+=+=+22jjj11XRBGBGBGYZ+=+=-==jBGY-=电路理论下一页章目录返回上一页例1：图示电路，⑴已知u=100cos5000tv

5、,R=15Ω，L=12mH，C=5μF，求:i、uc、uL；⑵若：u=100cos2500tv，求:i、uc、uL。CRL+–+–+–R+–+–+–解：⑴作出相量模型感性电路理论下一页章目录返回上一页⑵容性电路理论下一页章目录返回上一页小结：ω由5000→2500，电路由感性→纯阻性→容性，说明电路性质不仅与R、L、C有关，且与电源角频率有关。相量图②作各元件电压关系相量图，可得电压三角形和阻抗三角形。电压三角形RU&电路理论下一页章目录返回上一页由电压三角形各边除以I得到阻抗三角形。例2：图示电路，定性画出相量图(XL

6、设参考相量阻抗三角形分析：并联电路，设电压作为参考相量电路理论下一页章目录返回上一页例3：已知I1=3A，I2=4A，求I。解：由电流三角形可以得到电流三角形R+–1I&2I&电路理论下一页章目录返回上一页R+–解：1I&2I&例4：已知I1=6A，I2=8A，R=XL，求I。作相量图方法在分析阻抗、导纳的串并联时，可以利用相关的电压和电流相量在复平面上组成电路的相量图；以电路并联部分的电压相量作为参考相量，根据支路的VCR确定各并联支路的电流相量和电压相量的夹角，然后，再根据节点上的KCL方程，用相量平一求和法则，可画出节点上的各支路电流相量组成的多边形

7、；以电路串联部分的电流相量作为参考相量，根据VCR确定各元件上的电压相量和电流相量的夹角，然后，再根据回路上的KVL方程，用相量平移求和法则，可画出回路上的各电压相量组成的多边形；电路理论下一页章目录返回上一页电阻电路与正弦稳态电路相量法分析比较：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到正弦稳态电路的相量分析中。需要注意的是：在用相量法分析时，电路方程是以相量形式表示的代数方程，计算为复数运算。§9.2正弦电流电路的分析电阻电路的一般分析方法：支路法，网孔法（回路法），节点法；电阻电路的定理：叠加定理

8、，齐性定理，替代定理，戴维宁定理，诺顿定理。电路理论下一页章目录返