电路教学教案-正弦稳态电路的分析.ppt

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1、第九章正弦稳态电路的分析2.正弦稳态电路的分析；3.正弦稳态电路的功率分析；重点1.阻抗和导纳；4.复功率。下页9.1阻抗和导纳1.阻抗Z+-无源线性+-单位：阻抗模阻抗角相量形式的欧姆定律下页上页当无源网络内为单个元件时有R+-Z可以是实数，也可以是复数C+-L+-下页上页2.RLC串联电路由KVLLCRuuLuCi+-+-+-+-uR下页上页jLR＋－＋＋＋－－－Z—复阻抗；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)；

2、Z

3、—复阻抗的模；Z—阻抗角。转换关系或阻抗三角形下页上页

4、Z

5、RX分析R、L、C串联电路得出：（1）

6、Z=R＋j(wL－1/wC)=

7、Z

8、∠jZ为复数，故称复阻抗（2）wL>1/wC，X>0，jZ>0，电路为感性，电压领先电流相量图：选电流为参考向量，设三角形UR、UX、U称为电压三角形，它和阻抗三角形相似。即ZUX等效电路R+-+-+-下页上页（3）wL<1/wC，X<0，jZ<0，电路为容性，电压落后电流（4）wL=1/wC，X=0，jZ=0，电路为电阻性，电压与电流同相UX等效电路等效电路Z下页上页R+-+-+-R+-+-例已知：R=15,L=0.3mH,C=0.2F,求i,uR,uL,uC解其相量模型为：LCRuuLu

9、Ci+-+-+-+-uR下页上页jLR＋－＋＋＋－－－则UL=8.42>U=5，分电压大于总电压。-3.4°相量图下页上页注3.导纳Y+-单位：S导纳模导纳角下页上页无源线性+-对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：R+-C+-L+-Y可以是实数，也可以是复数下页上页4.RLC并联电路由KCL：iLCRuiLiC+-iL下页上页jLR+-Y—复导纳；G—电导分量；B—电纳分量；

10、Y

11、—导纳模；y—导纳角。转换关系：或导纳三角形

12、Y

13、GBy下页上页（1）Y=G+j(wC-1/wL)=

14、Y

15、∠jy为复数，故称复导纳；（2）

16、wC>1/wL，B>0，y>0，电路为容性，电流超前电压相量图：选电压为参考向量y分析R、L、C并联电路得出：电流三角形RLC并联电路同样会出现分电流大于总电流的现象IB等效电路下页上页G+-（3）wC<1/wL，B<0，y<0，电路为感性，电流落后电压；y等效电路（4）wC=1/wL，B=0，jy=0，电路为阻性，电流与电压同相等效电路下页上页G+-G+-5.复阻抗和复导纳的等效互换一般情况G1/RB1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。注下页上页ZRjXGjBY例RL串联电路如图，求在＝106rad/s时

17、的等效并联电路。解RL串联电路的阻抗为：0.06mH50下页上页9.2阻抗（导纳）的串联和并联Z+-分压公式Z1+Z2Zn－1.阻抗的串联下页上页分流公式2.导纳的并联Y1+Y2Yn－Y+-两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：下页上页例求图示电路的等效阻抗，＝105rad/s。解感抗和容抗为：1mH301000.1FR1R2下页上页例图示电路对外呈现感性还是容性？解等效阻抗为：33－j6j45下页上页X<0，电路呈现容性例图示为RC选频网络，试求u1和u0同相位的条件及解下页上页R－＋RjXCjXC＋－9.4正弦稳

18、态电路的分析可见，二者依据的电路定律是相似的。只要作出正弦稳态电路的相量模型，便可将电阻电路的分析方法推广应用于正弦稳态电路的相量分析中。下页上页电阻电路与正弦电流电路的分析比较例1R2+_Li1i2i3R1CuZ1Z2R2+_R1画出电路的相量模型求:各支路电流。已知：解下页上页Z1Z2R2+_R1下页上页列写电路的回路电流方程和节点电压方程例2解+_LR1R2R3R4C+_R1R2R3R4回路法下页上页节点电压法+_R1R2R3R4下页上页方法一：电源变换Z2Z1ZZ3Z2Z1Z3Z+-下页上页例3解方法二：戴维南等效变换Ze

19、qZ+-Z2Z1Z3求开路电压：求等效阻抗：下页上页例4求图示电路的戴维南等效电路。j300+_+_5050j300+_+_100＋_解求短路电流：下页上页例5用叠加定理计算电流Z2Z1Z3+-解下页上页Z2Z1Z3Z2Z1Z3+-已知：Z=10+j50,Z1=400+j1000。例6ZZ1+_下页上页解已知：U=115V,U1=55.4V,U2=80V,R1=32W,f=50Hz求：线圈的电阻R2和电感L2。借助相量图分析例7解一R1R2L2+_+_+_q2q下页上页R1R2L2+_+_+_其余步骤同解法一。U=115V,

20、U1=55.4V,U2=80V下页上页解二用相量图分析移相桥电路。当R2由0时，abb下页上页例8解abR2R1R1+_+-+-+-+-例9图示电路，R1R2jXL+_+－jXC解用相量图分析下页上页9.5正弦稳态电