§11－6 电路设计，电路实验和计算机分析电路实例.ppt

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1、§11－6电路设计，电路实验和计算机分析电路实例首先介绍用正弦稳态分析程序ACAP来计算正弦稳态电路的各种功率。再介绍LC匹配网络的设计。最后介绍提高功率因数的一个实验。一、计算机辅助电路分析例11-10用计算机程序计算例11－2电路中各元件的电压电流以及所吸收的功率。解：电路如图(a)所示，用ACAP程序分析该电路的数据如图(b)所示。运行正弦稳态分析程序ACAP，读入图(b)所示数据后，选择计算电压电流和功率的菜单，计算机屏幕上显示以下计算结果。图11－18-----节点电压相量-----实部虚部模幅角V1=(2.000+j.0000)

2、=2.000exp(j.00)V2=(1.500+j.5000)=1.581exp(j18.43)V3=(.0000+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)V4=(-1.000+j-1.000)=1.414exp(j-135.00)V5=(-1.000+j-5.9605E-08)=1.000exp(j-180.00)-----支路电压相量-----U1=(2.000+j.0000)=2.000exp(j.00)U2=(.5000+j-.5000)=.7071exp(j-45.00)U3=(1.500+j1.500)=2.121ex

3、p(j45.00)U4=(.0000+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)U5=(1.000+j.0000)=1.000exp(j.00)U6=(.0000+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)U7=(-1.000+j-5.9605E-08)=1.000exp(j-180.00)-----支路电流相量-----I1=(-1.000+j1.000)=1.414exp(j135.00)I2=(1.000+j-1.000)=1.414exp(j-45.00)I3=(1.000+j-1.000)=1.414exp(j-4

4、5.00)I4=(1.000+j.0000)=1.000exp(j.00)I5=(5.9605E-08+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)I6=(.0000+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)I7=(.0000+j-1.000)=1.000exp(j-90.00)-----支路功率-----(电压电流用有效值)有功功率P无功功率Q视在功率S1V:-2.0000-2.00002.82842R:1.0000.000001.00003L:.000003.00003.00004C:.00000-1.00001.000

5、05L:5.96046E-081.00001.00006R:1.0000.000001.00007C:5.96046E-08-1.00001.0000功率之和:5.96046E-08.0000010.828从以上数据可见，计算机在计算各支路电压电流相量的基础上，计算出各二端元件吸收的有功功率，无功功率和视在功率。从这些计算结果来看，显然整个电路的视在功率并不守恒；无功功率是守恒的；有功功率也应该是守恒的，计算结果显示电感元件的有功功率并不完全为零，而有一个很小的数值，这是由于数字计算机二进制数字的位数有限所造成的误差，这也是数值分析程序的一个缺

6、点，读者应该能够理解和识别这种误差。例11-11用计算机程序计算例11-3电路中各元件的电压电流以及所吸收的功率。解：电路如图(a)所示，用ACAP程序分析该电路的数据如图(b)所示。运行正弦稳态分析程序ACAP，读入图(b)所示数据后，计算结点3和结点0之间单口网络的等效电路，计算机屏幕上显示以下计算结果。图11－19-----任两结点间单口的等效电路-----3->0实部虚部模幅角Uoc=(100.0+j-300.0)=316.2exp(j-71.57)Z0=(1000.+j.0000)=1000.exp(j.00)Isc=(1.00

7、00E-01+j-.3000)=.3162exp(j-71.57)Y0=(1.0000E-03+j.0000)=1.0000E-03exp(j.00)Pmax=25.00(电源用有效值时)Pmax=12.50(电源用振幅值时)*****正弦稳态分析程序(ACAP2.11)成电七系--胡翔骏*****计算结果说明LC匹配网络设计是正确的，它使RL=1000负载上获得25W的最大功率。例11-12图(a)所示电路中的电压源电压波形如图(b)所示，试用计算机程序计算电路中各电压电流的有效值以及电压源和各电阻吸收的平均功率。解：用ACAP程序分析

8、图(a)所示电路的数据，如图(c)所示，运行ACAP程序，读入上述数据后，选择非正弦电流电路分析的菜单，可以得到以下计算结果。图11－20----