正弦稳态电路的分析课件.ppt

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1、第九章正弦稳态电路的分析§9-2电路的相量图§9-1阻抗和导纳§9-3正弦稳态电路的分析§9-6最大功率传输§9-5复功率§9-4正弦稳态电路的功率教学内容理解阻抗和导纳的定义和性质；掌握作电路相量图的一般原则；熟练掌握正弦稳态电路的分析方法；理解功率的概念；掌握功率的计算方法；了解提高功率因数的方法和计算；掌握最大功率传输定理。教学要求重点阻抗和导纳的性质；电路的相量图；正弦稳态电路的分析计算；正弦稳态电路的功率。用相量图求解电路。难点学时数讲课6学时，习题2学时。§9-1阻抗和导纳阻抗模：一、阻抗+-N0阻抗角：Z的代数式为阻抗三角形等效电阻分

2、量：R等效电抗分量：X§9-1阻抗和导纳当X>0时，z>0，电压超前电流，Z呈感性；当X<0时，z<0，电压滞后电流，Z呈容性；当X=0时，z=0，电压与电流同相，Z呈电阻性。+-R+-1+-X>0，元件1为感性电抗：X<0，元件1为容性电抗：、、可形成电压三角形。§9-1阻抗和导纳导纳模：二、导纳+-N0导纳角：Y的代数式为导纳三角形等效电导分量：G等效电纳分量：B§9-1阻抗和导纳当B>0时，Y>0，电流超前电压，Y呈容性；当B<0时，Y<0，电流滞后电压，Y呈感性；当B=0时，Y=0，电流与电压同相，Y呈电导性。B>0，元件1为容

3、性电纳：B<0，元件1为感性电纳：、、可形成电流三角形。G+-1§9-1阻抗和导纳三、几点说明⒈一端口N0的阻抗或导纳是由其内部的参数、结构和正弦电源的频率决定的，一般情况下，其每一部分都是频率、参数的函数。⒉一端口N0中如不含受控源，则或，但有受控源时，可能出现或，其实部将为负值。⒊阻抗与导纳彼此可以等效互换，即。互换条件为§9-1阻抗和导纳⑴由阻抗Z变换为等效导纳Y⑵由导纳Y变换为等效阻抗Z§9-1阻抗和导纳例9-1图示电路中，已知。试求：⑴电路中的电流i和各元件的电压相量；⑵电路的等效导纳和并联等效电路。解：+-+-+-+-G+-Leq§9-

4、1阻抗和导纳解：例9-2图中。试求：⑴各支路电流和电压；⑵并联等效电路。Z1+-Z2Z10⑴§9-1阻抗和导纳⑵G+-Ceq§9-2电路的相量图相量图可以直观地显示各相量之间的关系，并可用来辅助电路的分析计算。画相量图的一般做法在相量图上应按比例反映各相量的模(有效值)，并根据各相量的相位相对地确定各相量在图上的位置。①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。§9-2电路的相量图②以电路串联部分的电流相量为参

5、考，根据支路的VCR确定有关电压相量与电流相量之间的夹角；然后再根据回路上的KVL方程，用相量平移求和法则，画出回路上各电压相量组成的多边形。例1：+-10+-+-§9-2电路的相量图+-+-+-+-例2：§9-3正弦稳态电路的分析用相量法分析线性电路的正弦稳态，线性电阻电路的各种分析方法和电路定理均适用，差别仅在于所得电路方程为以相量形式表示的代数方程及用相量形式描述的电路定理，而计算则为复数计算。§9-3正弦稳态电路的分析解：例9-6图中R可变，在什么条件下可保持不变？+-要保持不变，一端口的诺顿等效电路应为理想电流源，其等效导纳应为零。应当满

6、足的条件为§9-3正弦稳态电路的分析解：例9-8求图中的电流iL。已知+-①②§9-4正弦稳态电路的功率恒定量一、瞬时功率+-N0正弦量瞬时功率是一个非正弦周期量。≥0，不可逆部分，电路吸收的功率。可逆部分，说明能量在外施电源与一端口间来回交换。§9-4正弦稳态电路的功率二、平均功率（有功功率）瞬时功率意义不大，且不便于测量。单位:W（瓦）功率因数：功率因数角：功率因数是衡量传输电能效果的一重要指标。它是瞬时功率不可逆部分的恒定分量，也是其变动部分的振幅，它是衡量一端口实际所吸收的功率。§9-4正弦稳态电路的功率三、无功功率单位:var（乏）它是瞬

7、时功率可逆部分的振幅，它是衡量由储能元件引起的与外部电路交换的功率，所谓“无功”是指这部分能量在往复交换过程中，没有“消耗”掉。四、视在功率单位:V·A（伏安）工程上常用它衡量电气设备在额定电压、电流条件下最大的负荷能力或承载能力。§9-4正弦稳态电路的功率SPQ功率三角形五、单个R、L、C元件的P和Q⒈电阻R§9-4正弦稳态电路的功率⒉电感L⒊电容C在电路系统中，电感和电容的无功功率有互补作用，工程上认为电感吸收无功功率，电容发出无功功率，将二者加以区别。§9-4正弦稳态电路的功率例：RLC串联电路由电压三角形可得电阻消耗的电能由电压三角形可得电

8、感与电容的无功功率之和与电源之间的能量互换电压三角形§9-5复功率设一端口的电压相量为，电流相量为，复功率定义为复功率是一