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    第20讲正弦稳态电路2.ppt

    • 资源ID:2548347       资源大小:732.51KB        全文页数:28页
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    第20讲正弦稳态电路2.ppt

    1,第 二十 讲,2,第八章 正弦稳态电路分析,8-1 变换方法的概念 8-2 复数 8-3 振幅相量 8-4 基尔霍夫定律的相量形式 8-5 三种基本电路元件VCR的相量形式 8-6 VCR相量形式的统阻抗和导纳的引入,3,第八章 正弦稳态电路分析,8-7 正弦稳态电路与电阻电路分析方法的类比 8-8 正弦稳态混联电路的分析 8-9 相量模型的网孔分析和节点分析 8-10 相量模型的等效 8-11 有效值 有效值相量 8-12 两类特殊问题 相量图法,4,本章教学要求,1、熟悉复数及其运算; 2、熟悉正弦量的描述,正弦量的三要素; 3、熟练掌握正弦量的振幅相量形式; 4、熟练掌握基尔霍夫定律和基本电路元件VCR的相量形式 ; 5、熟练掌握阻抗和导纳的概念及电路的相量模型; 6、熟练掌握正弦电路的相量分析法及等效变换,熟练掌握相量图; 7、熟练掌握正弦量有效值的概念及有效值相量。,5,本次课教学要求,1、熟练掌握阻抗和导纳的概念; 2、掌握正弦稳态电路的相量分析法; 3、掌握混联电路的分析; 4、掌握相量模型的网孔分析法和节点分析法。,重点 阻抗和导纳的概念; 正弦稳态电路的相量分析法。,难点 复杂电路的相量分析法。,6,§8.6 阻抗和导纳,1、阻抗的定义,阻抗:为元件相量电压 与流入端口相量电流 的比值,阻抗Z是一个复量,故又称为复阻抗。R为电阻分量,X为电抗分量。,阻抗Z的模,7,电阻、感抗、容抗,称为感抗,单位是欧姆,为频率的函数,当频率改变时,感抗也会随之改变,称为容抗,单位是欧姆,也为频率的函数,jL被称为复数感抗、1/ jC被称为复数容抗。,结合电路元件VCR的相量形式,将阻抗的定义用于单一元件,我们有:,注意:也有容抗取正号的,即,8,2.导纳的定义,导纳Y定义为:,导纳Y也可以表示为,导纳Y是一个复量,又称复导纳 。 G=ReY,为导纳的电导分量; B=ImY,为导纳的电纳分量。,9,感纳、容纳,容纳BC:,单位均是西门子(S)。,感纳BL :,jC被称为复数容纳、1/ jL被称为复数感纳。,注意:也有感纳取正号的,即,10,§8.7 相量模型的引入,1、电路的相量模型,相量模型,时域模型,11,2、相量法求解正弦稳态电路,相量法求解正弦稳态电路的步骤,(1)变换:正弦变换为相量,电路参数变换为阻抗或导纳;,(2)采用类比电阻电路解法,对模型进行求解;,(3)反变换:对相量解转换为对应的时间t函数。,注意:电阻电路(即直流电路)所有的定律、定理和计算公式,对正弦稳态电路的相量模型都适用。,12,RLC串联电路的计算,P27 例8-11 设图中各电路参数为:,相量模型,时域模型,将电路转换为相量模型,则电流的相量为:,13,电阻的电压相量为:,电感的电压相量为:,电容的电压相量为:,电路的时域解为:,设各电压相量全部为关联方向:,14,RLC串联电路相量图,以电流的相量为基准方向, 画出各电量的相量图:,将相量图沿顺时针方向旋转45O,可以得到例8-11的相量图。,RLC串联电路中,电感电压超前电流90,电容电压滞后电流90。,思考题:若电容电流与电感电流相等,电路会产生什么结果?,15,RLC并联电路的计算,P29 例8-12 设图中各电路参数为:,将电路转换为相量模型,则电压的相量为:,16,电阻的电流相量为:,电感的电流相量为:,电容的电流相量为:,电路的时域解为:,根据关联方向的欧姆定律:,17,RLC并联电路相量图,以电压的相量为基准方向, 画出各电量的相量图:,将相量图沿顺时针方向旋转36.9O,可以得到例8-12的相量图。,RLC并联电路中,电容电流超前电压90,电感电流滞后电压90。,思考题:若电容电流与电感电流相等,电路会产生什么结果?,18,§8.8 正弦稳态混联电路分析,1、混联电路的相量解法:可仿照电阻混联电路的处理方法来求输入阻抗或导纳、各支路电流相量以及电压相量等。,2、求解输入阻抗或导纳时的注意点:,(1)同一元件或同一端钮间的阻抗与导纳互为倒数;,(2)基本元件的阻抗和导纳;,(3)串联用阻抗表征较方便 并联用导纳表征较方便,19,混联电路分析举例 P33 例8-13,图中各电路参数为:,20,根据分流公式,有,电路的时域解为:,21,P34 例8-14,图中各电路参数为:,首先作出戴维南等效电路如右图所示,再用相量法求稳态解,22,P34 例8-14(续),稳态时域解为:,最后根据三要素法求出全响应,23,§8.9 相量模型的网孔分析和节点分析,网孔分析方法 相量模型网孔分析方法与电阻电路网孔分析方法相似。分析时自电阻转化为自阻抗,互电阻转化为互阻抗,电压源转化为电压相量。 运用相量模型网孔分析方法实例参见例8-15。,2. 节点分析方法 相量模型节点分析方法与电阻电路节点分析方法相似。分析时自电导转化为自导纳,互电导转化为互导纳,电流源转化为电流相量。,24,例8-15 求图8-32所示电路的电流。P37,图中电路的已知条件:,网孔电流相量方程,即:,解得:,时域解:,25,例8-16 列写图2所示电路的节点电压相量方程。P37,解 节点上的KCL方程为,节点上的KCL方程为,化简得:,26,例8-17 P38,下图所示电路中设 为正实数,求电路在正弦稳态激励中的端口输入阻抗Z和导纳Y。,(a) (b) 例8-17图,27,A点的节点电压方程,解得:,输入阻抗:,输入导纳:,28,课外作业,PP. 57-59 8-14, 8-19, 8-20,END,

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