正弦稳态电路分析11

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1、第9章正弦稳态电路的分析2.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；下页9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下Z+-无源线性+-阻抗模阻抗角欧姆定律的相量形式下页上页当无源网络内为单个元件时有：Z可以是实数，也可以是虚数。C+-下页上页R+-L+-2.RLC串联电路KVL：下页上页LCRuuLuCi+-+-+-+-uRR+-+-+-+-jLZ—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、coszX=

6、Z

7、sinz阻抗三角形

8、Z

9、RXjz下页上页分析R、L、C串

10、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jL’R+-+-+-等效电路（3）wL<1/wC，X<0，jz<0，电路为容性，电压落后电流。zUX等效电路下页上页R+-+-+-（4）wL=1/wC，X=0，jz=0，电路为电阻性，电压与电流同相。R+-+-等效电路例已知：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返回LCRuuLuCi+-+-+-+-uRR+-+

13、-+-+-jL则下页上页下页上页UL=8.42>U=5，分电压大于总电压。相量图注意-3.4°3.导纳正弦稳态情况下导纳模导纳角下页上页无源线性+-Y+-对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：Y可以是实数，也可以是虚数。下页上页C+-R+-L+-4.RLC并联电路由KCL：下页上页iLCRuiLiC+-iRR+-jLY—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：或G=

16、Y

17、cosyB=

18、Y

19、siny导纳三角形

20、Y

21、GBy下页上页（1）Y=G+j(wC-1/wL)=

22、Y

23、∠jy为复数，称复

24、导纳；（2）wC>1/wL，B>0，y>0，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：RLC并联电路会出现分电流大于总电流的现象IB下页上页注意（3）wC<1/wL，B<0，y<0，电路为感性，电流落后电压；y等效电路下页上页R+-（4）wC=1/wL，B=0，jy=0，电路为电阻性，电流与电压同相。等效电路等效电路下页上页返回jL’R+-R+-+-9.2阻抗（导纳）的串联和并联分压公式1.阻抗的串联下页上页Z1+Z2Zn－Z+-分流公式2.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

25、+-例图示电路对外呈现感性还是容性？。解等效阻抗为：下页上页33－j6j45电路对外呈现容性。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－＋＋Ruou1-jXC9.3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：下页上页1.引入相量法，电阻电路和正弦电流电路依据的电路定律是相似的。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。直流（f=0)是一个特例

26、。已知：Z=10+j50W,Z1=400+j1000W。例1解下页上页ZZ1+_方法1：电源变换解例3下页上页Z2Z1ZZ3Z2Z1Z3Z+-方法2：戴维南等效变换求开路电压：求等效电阻：下页上页+-Z2Z1Z3ZeqZ+-例4求图示电路的戴维南等效电路。解下页上页j300+_+_5050+_j300+_+_100求开路电压：求短路电流：下页上页+_j300+_+_100+_100例5用叠加定理计算电流解下页上页Z2Z1Z3+-Z2Z1Z3下页上页Z2Z1Z3+-Z2Z1Z3+-9.4正弦稳态电路的功率无源一端口网络吸收的功率(u,i关联)1

27、.瞬时功率(instantaneouspower)无源+ui_第一种分解方法；第二种分解方法。下页上页第一种分解方法：p有时为正,有时为负；p>0,电路吸收功率；p<0，电路发出功率；ti0upUIcos恒定分量。UIcos(2t－)为正弦分量。下页上页t0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。能量在电源和一端口之间来回交换。下页上页2.平均功率(averagepower)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）下页上页一般地,有

28、0cos1X>