第二部分---交流电部分.doc

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1、第二部分交流电部分一、正弦稳态电路1、用正弦函数表示的电压、电流为正弦量。2、用正弦量的有效值和初相位组成的复数为该正弦量对应的有效值相量。要求：给正弦量能写出对应的相量，或反之。如3、阻抗与导纳（1）阻抗为阻抗的模，为阻抗角。（也是电压与电流的相位差）为感性电路，电压超前电流；为容性电路，电压滞后电流；为阻性电路，电压与电流同相。（2）单个元件的阻抗电阻;电感;电容（3）RLC串联阻抗模阻抗角大小电压三角形(4)导纳（5）阻抗与导纳的串联与并联同电阻的串并联。4、相量图相量图是帮助分析正弦稳态电路的有效的手段，通过画出正确的相量图可以帮助分找到析的方法、确定各个相量间的关系。画相量

2、图时，对于串联电路一般选电流为参考，并联电路选电压为参考，混联电路选并联部分电压为参考。5、正弦稳态电路的分析将电路化成相量模型电路后，可以用直流电路的分析方法来分析正弦稳态电路。尽量利用相量图来帮助分析。6、功率(1)平均功率为功率因数，为功率角(也是阻抗角、电压电流相位差)。平均功率时电路中消耗的功率。（2）无功功率无功功率时电路与电源相互交换能量的最大值。一般认为电感的无功功率为正，电容的无功功率为负。两者相补。(3)视在功率功率三角形(4)复功率7、负载获得最大功率（1）若R、X均可变化时，（2）当负载为纯电阻时，8、RLC的串联谐振谐振条件谐振频率谐振时，电压与电流同相.串

3、联谐振时，LC相当于短路，但L、C两端仍有电压，两者大小相等，方向相反。RLC并联谐振的条件与谐振频与串联谐振相同。并联谐振时，LC相当于开路，但仍有电流，两者电流大小相等方向相反。例题1：电路如图所示，已知电压,电流，且电压U在相位上超前电流I，求R与.解：设电流为,电压另解：令，例题2：电路如图所示，已知,.试以电压为参考相量，用相量法求满足所需要的值。、分别为电压、的初相位。解：,另解：由于，所以有,例题3：电路如图所示，已知，，电路消耗的平均功率,求电压有效值U。解：令则例题4：电路如图所示,,,.求能获得的最大功率.解：LC并联发生谐振，相当于开路。设所在支路用电压为U的电

4、压源代替，该支路电流为I。对结点2应用KCL有开路电压等效阻抗当时，获得最大功率最大功率为例题5：电路如图所示,已知电感,电压表读数为20V,且电压与电流同相，求的频率和有效值。解：由于电压与电流同相，所以RC与RL并联支路发生谐振。=谐振时，导纳的虚部为零设电压表读数为20V，的频率为和有效值为。例题6：正弦稳态电路如图所示，已知，求和电容值。解：，与发生并联谐振，与发生串联谐振，相当于短路。例题7：正弦稳态电路如图所示，已知，求和发出的有功功率P和无功功率Q。解：电流则电压为例题8：正弦稳态电路如图所示。试按下列两种情况分别求在负载获得最大功率时负载元件参数值，并求伏在获得的最大

5、功率。（1）负载既有电阻又有动态元件；（2）负载为纯电阻。解：将负载断开，其余部分等效成戴维宁等效电路电压源作用电流源作用（1）负载既有电阻又有动态元件（2）负载为纯电阻例题9:电路如图所示，已知电压表读数为，且与同相，试求电感的感抗和电压源电压有效值。解：电压表读数为，设由于与同相，RL与RC发生并联谐振。例题10:图示为正弦稳态电路，调节电容使时，电流，的有效值,求电源电压及其发出的有功率P和无功功率Q。解：，则LC发生并联谐振，相当于开路设,例题11:电路如图所示，求（1）、以左电路的戴维宁等效电路；（2）Z为何值时，其上电压幅值达到最大值？解：（1）开路电压输入阻抗（2）从诺

6、顿等效电路分析，阻抗最大时，或导纳最小时，其上电压幅值最大。可见，，导纳最小。此时，，其上电压幅值最大。例题12:电路如图所示，已知电流表读数均为10A，电压表读数为220(均为有效值），功率表读数为2200W，，电源频率为，且已知电压同相，试求、、C.解：因电压同相，并联部分的电压因，三电流组成一等边三角形。令A，例题13:电路如图所示，已知端口电压和端口电流同相，端口吸收的有功功率为1500W，端口电压的有效值为150V,,。求R和、的值。解：三个电阻消耗的功率为（1）令,根据可知、、构成一个等边三角形。(2)由已知条件，，可知又从而可知和同相(3)与（2）式的相比较又知(4)将

7、（4）式与（1）式联立求解得例题14：电路如图所示，电压源的频率，（1）以为参考向量，画出所标出的电压和电流相量图；（2）为何值时，电压表的示数为最小。解：向量图如图所示（2）C点为定点，为动点，要使电压表的示数为最小，必须，此时有例题15：正弦稳态相量模型电路如图所示，试计算为何值时获得最大功率，并求最大功率。已知电源分析：求最大功率要将以外的部分等效成戴维宁等效电路。为了简化，将理想变压器的左边等效到右边，理想电压源与电容并联可以去掉。等效电路如图所示