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《西安交大電路課件趙彥珍副教授 Chapter9.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第9章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析2.正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析;3.正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率分析;重點(diǎn):1.阻抗和導(dǎo)納;4.串、并聯(lián)諧振的概念;7/25/202119.1阻抗和導(dǎo)納1.阻抗正弦激勵(lì)下Z+-無(wú)源線性+-單位:?阻抗模阻抗角歐姆定律的相量形式7/25/20212當(dāng)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為單個(gè)元件時(shí)有:R+-C+-L+-Z可以是實(shí)數(shù),也可以是虛數(shù)7/25/202132.RLC串聯(lián)電路由KVL:LCRuuLuCi+-+-+-+-uRj?LR+-+-+-+-7/25/20214Z—復(fù)阻抗;R—電阻(阻抗的實(shí)部);X—電抗(阻抗的虛部);
2、
3、Z
4、—復(fù)阻抗的模;?—阻抗角。關(guān)系:或R=
5、Z
6、cos?X=
7、Z
8、sin?阻抗三角形
9、Z
10、RXj7/25/20215分析R、L、C串聯(lián)電路得出:(1)Z=R+j(wL-1/wC)=
11、Z
12、∠j為復(fù)數(shù),故稱(chēng)復(fù)阻抗(2)wL>1/wC,X>0,j>0,電路為感性,電壓領(lǐng)先電流;wL<1/wC,X<0,j<0,電路為容性,電壓落后電流;wL=1/wC,X=0,j=0,電路為電阻性,電壓與電流同相。(3)相量圖:選電流為參考向量,設(shè)wL>1/wC三角形UR、UX、U稱(chēng)為電壓三角形,它和阻抗三角形相似。即?UX7/25
13、/20216例1已知:R=15?,L=0.3mH,C=0.2?F,求i,uR,uL,uC.解其相量模型為:LCRuuLuCi+-+-+-+-uRj?LR+-+-+-+-7/25/20217則UL=8.42>U=5,分電壓大于總電壓。?-3.4°相量圖注7/25/202183.導(dǎo)納正弦激勵(lì)下Y+-無(wú)源線性+-單位:S導(dǎo)納模導(dǎo)納角7/25/20219對(duì)同一二端網(wǎng)絡(luò):當(dāng)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為單個(gè)元件時(shí)有:R+-C+-L+-Y可以是實(shí)數(shù),也可以是虛數(shù)7/25/2021104.RLC并聯(lián)電路由KCL:iLCRuiLiC+-iLj
14、?LR+-7/25/202111Y—復(fù)導(dǎo)納;G—電導(dǎo)(導(dǎo)納的實(shí)部);B—電納(導(dǎo)納的虛部);
15、Y
16、—復(fù)導(dǎo)納的模;?'—導(dǎo)納角。關(guān)系:或G=
17、Y
18、cos?'B=
19、Y
20、sin?'導(dǎo)納三角形
21、Y
22、GBj?7/25/202112(1)Y=G+j(wC-1/wL)=
23、Y
24、∠j?為復(fù)數(shù),故稱(chēng)復(fù)導(dǎo)納;(2)wC>1/wL,B>0,j‘>0,電路為容性,電流超前電壓wC<1/wL,B<0,j‘<0,電路為感性,電流落后電壓;wC=1/wL,B=0,j?=0,電路為電阻性,電流與電壓同相(3)相量圖:選電壓為參考向量,設(shè)wC<
25、1/wL,??<0?'分析R、L、C并聯(lián)電路得出:三角形IR、IB、I稱(chēng)為電流三角形,它和導(dǎo)納三角形相似。即RLC并聯(lián)電路同樣會(huì)出現(xiàn)分電流大于總電流的現(xiàn)象7/25/2021135.復(fù)阻抗和復(fù)導(dǎo)納的等效互換一般情況G?1/RB?1/X。若Z為感性,X>0,則B<0,即仍為感性。注GjBYZRjX7/25/202114同樣,若由Y變?yōu)閆,則有:GjBYZRjX7/25/202115例2RL串聯(lián)電路如圖,求在?=106rad/s時(shí)的等效并聯(lián)電路。解RL串聯(lián)電路的阻抗為:0.06mH50?L’R’7/25/20211
26、69.2阻抗(導(dǎo)納)的串聯(lián)和并聯(lián)Z+-分壓公式Z1+Z2Zn-1.阻抗的串聯(lián)7/25/202117分流公式2.導(dǎo)納的并聯(lián)Y1+Y2Yn-Y+-兩個(gè)阻抗Z1、Z2的并聯(lián)等效阻抗為:7/25/202118例3求圖示電路的等效阻抗,?=105rad/s。解感抗和容抗為:1mH30?100?0.1?FR1R27/25/202119例4圖示為RC選頻網(wǎng)絡(luò),試求u1和u0同相位的條件及-jXC-R-++Ruou1-jXC解設(shè):Z1=R-jXC,Z2=R//(-jXC)7/25/2021209.3正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析電阻電路
27、與正弦電流電路的分析比較:可見(jiàn),二者依據(jù)的電路定律是相似的。只要作出正弦電流電路的相量模型,便可將電阻電路的分析方法推廣應(yīng)用于正弦穩(wěn)態(tài)的相量分析中。7/25/202121結(jié)論1.引入相量法,把求正弦穩(wěn)態(tài)電路微分方程的特解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解復(fù)數(shù)代數(shù)方程問(wèn)題。2.引入電路的相量模型,不必列寫(xiě)時(shí)域微分方程,而直接列寫(xiě)相量形式的代數(shù)方程。3.引入阻抗以后,可將所有網(wǎng)絡(luò)定理和方法都應(yīng)用于交流,直流(f=0)是一個(gè)特例。7/25/202122例5R2+_Li1i2i3R1CuZ1Z2R2+_R1畫(huà)出電路的相量模型求:各支路電
28、流。已知:解7/25/202123Z1Z2R2+_R17/25/202124列寫(xiě)電路的回路電流方程和節(jié)點(diǎn)電壓方程例6解+_LR1R2R3R4C+_R1R2R3R4回路法:7/25/202125節(jié)點(diǎn)法:+_R1R2R3R47/25/202126方法一:電源變換解例7Z2Z1ZZ3Z2Z1??Z3Z+-7/25/202127方法二:戴維南等效變換ZeqZ+-Z2Z1Z3求開(kāi)路電壓:求等效電阻:7/25/