哈工大电子与电工技术04-3交流.ppt

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1、§4-8.阻抗的串联与并联一、阻抗的串联Z1Z2Z注意：分压公式的使用阻抗的串并联二、阻抗的并联注意分流公式的使用:Y=Y1+Y2Z1Z2+-Z+-Y称为复数导纳例求图示电路的复数阻抗Zab100uF1Ω10-4H1Ωω=104rad/sabXL=ωL=10-4×104=1ΩXC=1/ωC=1/10-4×104=1Ω解：阻抗的串并联1Ω1Ωabj1Ω-j1Ωcd例：已知R1=3ΩR2=8ΩXL=4ΩXC=6Ω求：（1）i、i1、i2（2）P（3）画出相量图R1R2jXL-jXC解：（1）例题分析I也可以这样求：R1R2jXL-j

2、XC例题分析R1R2jXL-jXC例题分析（2）计算功率P（三种方法）①P=UIcos=220×49.2cos26.5o=9680W②P=I12R1+I22R2=442×3+222×8=9680W③P=UI1cos53o+UI2cos（-37o）=9680WR1R2jXL-jXC例题分析（3）相量图§4-9复杂交流电路的分析计算与第二章所讨论复杂直流电路一样，复杂交流电路也要应用第二章所介绍的方法进行分析计算。所不同的是：电压和电流应以相量来表示；电路中的R、L、C要用相应的复数阻抗或复数导纳来表示。由此，等效法及叠加法等方法

3、都适用。分析复杂交流电路的基本依据仍然是欧姆定律及克希荷夫定律，但须用其相量形式。以下结合例题来分析复杂交流电路。交流电路的解题步骤：先将电路中的电压、电流等用相量表示将电路中的各元件用复数阻抗表示利用第二章所学的各种方法进行求解例题：已知Z1Z2Z3Z求分析：如果该电路是一个直流电路应如何求解呢？Z1Z2Z3Z在此，求解电流的方法和直流电路相同。（a）求开路电压解：①应用戴维南定理Z1Z2Z3（b）求等效内阻（c）画等效电路+-（d）求电流Z1Z2Z3Z②用分流公式　　求解Z1Z2Z3ZZ12Z3ZZ12Z3Z+-③电源等效变

4、换法求解+-例题电路如图所示，已知R=R1=R2=10Ω，L=31.8mH，C=318μF，f=50Hz，U=10V，试求（1）并联支路端电压Uab；（2）求P、Q、S及COS+-uRR2R1CL+--uabXL=2πfL=10Ω解：Z1=10＋j10ΩZ2=10－j10Ω+-R+--Z1Z2Ｐ＝ＵIcos=10×0.5×1=5WS＝ＵI=10×0.5=5VAQ＝ＵIsin=10×0.5×0=0var+-RR2R1+--jXL-jXC平均功率：视在功率：无功功率：§4-10.交流电路的频率特性前面交流电路所讨论的电压和电流

5、都是以时间为自变量的——这种方法称为时域分析方法。本节讨论以频率为自变量的交流电路在电源激励作用下的响应规律——即频域分析方法。本节讨论RC串联及谐振电路的频率特性。频域分析法是在假设电压(激励)的幅度不变的情况下，电路的响应与电压频率之间的关系。即讨论电路的频率特性或频率响应。一.RC串联电路的频率特性1.低通滤波电路CR如图为RC串联电路，是输入电压，是输出电压，现在讨论它们的数值之比和它们的相位差与频率的关系。即由电路理论，电容两端的输出电压为定义输出电压与输入电压的比值为电路传递函数，用T(j)表示，即其中分别称为幅频

6、特性和相频特性，表示相对输出电压的数值与频率的关系及输出对输入电压相位差与频率的关系。由串联电路可知，根据前两式CR与在相位上一定是正交的，当不变时，三者的电压三角形为一固定的半圆周。及相量图，可知=0时，T()=1，()=0=时，T()=0，()=–/2特别，当=0=1/RC时，即当输出电压下降到输入电压的70.7%时，两者的相位差为–/4。及为使输出电压不下降过多，工程上规定0为最下限，称为截止角频率。00T()10.7070()0T()()0当<0时，T(

7、)变化不大，接近于1；当>0时，T()明显下降。此电路具有易于通过低频信号而抑制高频信号的作用，常称之为低通滤波器。2.高通滤波器CR低通滤波器CR高通滤波器由此得传递函数为其中CR高通滤波器T()()000010.707高通滤波器的频率特性CRT()()000010.707T()()000/21/400=1/RC称为高通滤波器的截止频率。在相位上，越前于。如图为某振荡器的部分电路。试证明当f=f0=1/(2RC)时，输入电压与输出电压同相，且幅频特性的数值为1/3。例例RCR

8、C证明（1）RC串联的复阻抗RC并联的复阻抗输出电压为欲使输入、输出电压同相，上式虚部必须为零或f=f0此时，二.串联谐振在具有电感和电容元件的电路中，电路两端的电压与其中的电流一般是相位不同的。如果调节电路的参数或调节电源的频率而使两者相位相同，电路中就会发生