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时间:2020-10-04
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1、第九章正弦稳态电路的分析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;9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下Z+-无源线性网络+-单位:阻抗模阻抗角欧姆定律的相量形式当无源网络内为单个元件时有:R+-Z可以是实数,也可以是虚数C+-L+-2.RLC串联电路由KVL:LCRuULuCi+-+-+-+-uRjLR+-+-+-+-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
4、换关系:或R=
5、Z
6、coszX=
7、Z
8、sinz阻抗三角形
9、Z
10、RXjz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,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,三角形UR、UX、U称为电压三角形,它和阻抗三角形相似。即zUXjLR+-+-+-等效电路(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。zUXR+-+-+-等效电路R+-+-等效电路正误判断?
13、???在RLC串联电路中,??????????设3.导纳正弦稳态情况下Y+-无源线性+-单位:S导纳模导纳角对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有:R+-C+-L+-Y可以是实数,也可以是虚数4.RLC并联电路由KCL:iLCRuiLiC+-iLjLR+-Y—复导纳;G—电导(导纳的实部);B—电纳(导纳的虚部);
14、Y
15、—复导纳的模;y—导纳角。转换关系:或G=
16、Y
17、cosyB=
18、Y
19、siny导纳三角形
20、Y
21、GBy(1)Y=G+j(wC-1/wL)=
22、Y
23、∠jy是复数,故称复导纳;(2)wC>1/wL,B>0,y>0
24、,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:三角形IR、IB、I称为电流三角形,它和导纳三角形相似。即IB等效电路R+-(3)wC<1/wL,B<0,y<0,电路为感性,电流落后电压;y等效电路jL’R+-(4)wC=1/wL,B=0,jy=0,电路为电阻性,电流与电压同相;等效电路R+-5.复阻抗和复导纳的等效互换对于正弦电路,一般情况G1/RB1/X。若Z为感性,X>0,则B<0,即仍为感性。GjBYZRjX同样,若由Y变为Z,则有:GjBYZRjX9.2阻抗(导纳)的串联和并联Z+-分压
25、公式Z1+Z2Zn-1.阻抗的串联分流公式2.导纳的并联Y1+Y2Yn-Y+-两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为:例求图示电路的等效阻抗,=105rad/s。解感抗和容抗为:1mH301000.1FR1R2例图示电路对外呈现感性还是容性?解1等效阻抗为:33-j6j45根据Z=R+jX,当X<0时,电路呈容性,由结果知该电路呈容性。例图示为RC选频网络,试求u1和u0同相位的条件及-jXC-R-++Ruou1-jXC解设:Z1=R-jXC,Z2=R//jXC9.3电路的相量图相量图可以直观地显示各相量之间的关系,并可用来辅助
26、电路的分析计算。在相量图上,除了按比例反映各相量的模(有效值)以外,最重要的是根据各相量的相位相对地确定各相量在图上的位置(方位)。一般做法是:以电路并联部分的电压相量为参考,根据支路的VCR确定各并联支路的电流相量与电压相量之间的夹角;然后,再根据结点上的KCL方程,用相量平移求和法则,画出结点上各支路电流相量组成的多边形;以电路串联部分的电流相量为参考,根据VCR确定有关电压相量与电流相量之间的夹角,再根据回路上的KVL方程,且相量平移求和的法则,画出回路上各电压相量所组成的多边形。KVL及KCL方程在相量图上表示为一个封闭的多边形。9.
27、4正弦稳态电路的分析电阻电路与正弦电流电路的分析比较: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应用于正弦稳态的相量分析中。结论:1.引入相量法,把求正弦稳态电路微分方程的特解问题转化为求解复数代数方程问题。2.引入电路的相量模型,不必列写时域微分方程,而直接列写相量形式的代数方程。3.引入阻抗以后,可将所有网络定理和方法都应用于交流,直流(f=0)是一个特例。列写电路的回路电流方程和节点电压方程例1.解+_LR1R2R3R4C+_R1R2R3R4回路方程:节点方程:+_R1R2R3R4方法
28、一:电源变换解:例2.Z2Z1ZZ3Z2Z1Z3Z+-方法二:戴维南等效变换ZeqZ+-Z2Z1Z3求开路电压:求等效电阻:9.5正弦稳态电路的功率无源一端口网
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