正弦稳态电路的分析.j.ppt

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1、第9章正弦稳态电路的分析首页本章重点正弦稳态电路的分析9.3正弦稳态电路的功率9.4复功率9.5最大功率传输9.6阻抗和导纳9.12.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；返回9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下Z+-无源线性网络+-阻抗模阻抗角下页上页返回当无源网络内为单个元件时有：C+-下页上页R+-L+-返回2.RLC串联电路KVL：下页上页LCRuuLuCi+-+-+-+-uR返回Z—复阻抗；

2、Z

3、—复阻抗的模；z—阻抗角；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)。转换关系：或R=

4、Z

5、

6、coszX=

7、Z

8、sinz阻抗三角形

9、Z

10、RXjz下页上页返回分析R、L、C串联电路得出：（1）Z=R+j(wL-1/wC)=

11、Z

12、∠jz为复数，称复阻抗（2）wL>1/wC，X>0，jz>0，电路为感性，电压超前电流。下页上页相量图：一般选电流为参考向量，zUX电压三角形返回（3）wL<1/wC，X<0，jz<0，电路为容性，电压落后电流。zUX下页上页（4）wL=1/wC，X=0，jz=0，电路为电阻性，电压与电流同相。返回例已知：R=15,L=0.3mH,C=0.2F,求i,uR,uL,uC.解画出相量模型下页上页LC

13、RuuLuCi+-+-+-+-uRR+-+-+-+-jL返回则下页上页返回P224例题9.13.导纳阻抗的倒数定义为导纳。导纳模导纳角下页上页无源线性网络+-返回对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：下页上页C+-R+-L+-返回4.RLC并联电路由KCL：下页上页R+-jL返回Y—复导纳；

14、Y

15、—复导纳的模；y—导纳角；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；转换关系：导纳三角形

16、Y

17、GBy下页上页返回（1）Y=G+j(wC-1/wL)=

18、Y

19、∠jy为复数，称复导纳；（2）wC>1/wL，y>0，电路为容性，电

20、流超前电压。分析R、L、C并联电路得出：下页上页返回（3）wC<1/wL，B<0，y<0，电路为感性，电流落后电压；（4）wC=1/wL，B=0，jy=0，电路为电阻性，电流与电压同相。5.复阻抗和复导纳的等效互换一般情况G1/R，B1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。下页上页ZRjXGjBY注意返回同样，若由Y变为Z，则有：下页上页GjBYZRjX返回例RL串联电路如图，求在＝106rad/s时的等效并联电路。解下页上页0.06mH50R’L’返回P224例题9.16.阻抗（导纳）的串联和并联阻抗的串联下页上页

21、Z1+Z2Zn－Z+-返回分流公式导纳的并联两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：下页上页Y1+Y2Yn－Y+-返回解例9.2Z=(10+j157)，Z1=1000，Z2=-j318.47，Us=100V,w=314rad/s，求各支路电流及并联等效电路。Z2Z1Z10总电流等效导纳例图为RC选频网络，求u1和u0同相位的条件及解设：Z1=R+jXC,Z2=R//jXC下页上页jXC－R－＋＋Ruou1jXC返回9.3正弦稳态电路的分析电阻电路与正弦交流电路的分析比较：下页上页返回1.引入相量法，电阻电路和正弦电流电路依据的电路定律

22、是相似的。下页上页结论2.引入电路的相量模型，把列写时域微分方程转为直接列写相量形式的代数方程。3.引入阻抗以后，可将电阻电路中讨论的所有网络定理和分析方法都推广应用于正弦稳态的相量分析中。返回例9-5（课本228页）例9-6图示电路中R可变，在什么条件下I可保持不变？R+-jLZeqRR已知：Z=10+j50W,Z1=400+j1000W。习题9.7解下页上页ZZ1+_返回9.4正弦稳态电路的功率1.瞬时功率无源网络+ui_第一种分解方法；第二种分解方法。下页上页返回第一种分解方法：p有时为正,有时为负；p>0,电路吸收功率；p<0

23、，电路发出功率；tiouUIcos恒定分量。UIcos(2t－)为正弦分量。下页上页返回pto第二种分解方法：UIcos(1-cos2t)为不可逆分量。UIsinsin2t为可逆分量。部分能量在电源和一端口之间来回交换。下页上页返回2.平均功率P=u-i：功率因数角。对无源网络，为其等效阻抗的阻抗角。cos：功率因数。P的单位：W（瓦）下页上页返回一般地,有：0cos1X>0,j>0,感性，X<0,j<0,容性，cosj1,纯电阻0，纯电抗平均功率实际上是电阻消耗的功率，亦称为有功功率。表示电路实际

24、消耗的功率，它不仅与电压电流有效值有关，而且与cos有关，这是交流和直流的很大区别,主要由于电压、电流存在相位差。下页上页结论返回4.视在功率S3.无功功率Q单位：var(乏)。Q>0，表示网络吸收无功功