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邱关源《电路》第五版第9章-正弦稳态电路分析.doc

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邱关源《电路》第五版第9章-正弦稳态电路分析.doc

上传人:君。好 2020/7/7 文件大小:241 KB

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邱关源《电路》第五版第9章-正弦稳态电路分析.doc

文档介绍

文档介绍::在正弦稳态无源二端网络端钮处得电压相量与电流相量之比定义为该二端网络得阻抗,记为Z,N0注意:此时电压相量与电流相量得参考方向向内部关联。(复数)阻抗RX|Z|其中—阻抗Z得模,即阻抗得值。—阻抗Z得阻抗角阻抗三角形—阻抗Z得电阻分量—阻抗Z得电抗分量与共线R+_电阻元件得阻抗:在电压与电流关联参考方向下电阻得伏安关系得相量形式为则电感元件得阻抗:在电压与电流关联参考方向下电感得伏安关系得相量形式为jwL_+则电容得阻抗:在电压与电流关联参考方向下电容得伏安关系得相量形式为+_则—容抗2、欧姆定律得相量形式电阻、电感、电容得串联阻抗:在电压与电流关联参考方向下,电阻、电感、电容得串联,得到等效阻抗ZRZLZC+_其中:阻抗Z得模为阻抗角分别为。可见,电抗X就是角频率ω得函数。当电抗X>0(ωL>1/ωC)时,阻抗角φZ>0,阻抗Z呈感性;当电抗X<0(ωL<1/ωC=时,阻抗角φZ<0,阻抗Z呈容性;当电抗X=0(ωL=1/ωC)时,阻抗角φZ=0,阻抗Z呈阻性。3、串联阻抗分压公式:引入阻抗概念以后,根据上述关系,并与电阻电路得有关公式作对比,不难得知,若一端口正弦稳态电路得各元件为串联得,:正弦稳态无源二端网络端钮得电流相量与电压相量之比定义为该二端网络得导纳,记为Y,即复导纳(S)N0+_GB|Y|其中—导纳Y得模(S)—导纳Y得导纳角。—导纳Y得电导分量—导纳Y得电纳分量导纳三角形可见,同一二端网络得Z与Y互为倒数特例:电阻得导纳电容得BC电容得电纳,简称容纳。电感得BL称为电感得电纳,简称感纳;2、欧姆定律得另一种相量形式若一端口正弦稳态电路得各元件为并联得,则其导纳为并联导纳得分流公式:RLC并联正弦稳态电路中,根据导纳并联公式,得到等效导纳Y可见,等效导纳Y得实部就是等效电导G(=1/R)=|Y|cosφY;等效导纳Y得虚部就是等效电纳B=|Y|sinφY=BC+BL=ωC1/ωL,就是角频率ω得函数。导纳得模为:导纳角分别为:由于电纳B就是角频率ω得函数,当电纳B>0(ωC>1/ωL)时,导纳角φY>o,导纳Y呈容性;当电纳B<0(ωC<1/ωL)时,导纳角φY<o,导纳Y呈感性;当电纳B=0(ωC=1/ωL)时,导纳角φY=0导纳Y呈阻性。注意:两个电阻得并联与两个阻抗得并联对应三、对同一二端网络:其中:,,一般情况下,一个由电阻、电感、电容所组成得不含独立源得一端口正弦稳态电路得等效阻抗Z(jω)就是外施正弦激励角频率ω得函数,即Z(jω)=R(ω)+jX(ω)式中R(ω)=Re[Z(jω)]称为Z(jω)得电阻分量,X(ω)=Im[Z(jω)]称为Z(jω)得电抗分量。式中电阻分量与电抗分量都就是角频率ω得函数。所以,要注意到电路结构与R、L、C得值相同得不含独立源得正弦稳态电路,对于角频率ω不同得外施正弦激励而言,其等效阻抗就是不同得。如下图电路得等效阻抗RjwLZeq可变,找不到适于任何场合下得等效电路同理,一个由电阻、电感、电容所组成得不含独立源得一端口正弦稳态电路得等效导纳Y(jω)也就是外施正弦激励角频率ω得函数,即Y(jω)=G(ω)+jB(ω)式中G(ω)=Re[Y(jω)]称为Y(jω)得电导分量,B(ω)=Im[Y(jω)]称为Y(jω)得电纳分量。电导分量与电纳分量也都就是角频率ω得函数。所以要注意到电路结构与R、L、C得值相同下得不含独立源得一端口正弦稳态电路,对于角频率ω不同得外施正弦激励言,其等效导纳就是不同得。四、电路得计算完全与电阻电路一样例:求如图所示电路等效阻抗。R2+_+_Zeq92简单正弦稳态电路得分析、相量图j1kΩj2kΩ1、5kΩ1kΩ+_1/3H1/6µF1、5kΩ1kΩiL(t)i(t)iC(t)uS(t)+_例1:已知:,求:解:将电路转化为相量模型jXL+_实数纯虚数R例2:已知:U=100V,I=5A,且超前,求解法1:令,则解法2:令—纯实数,则+_+jXL+_jXC_R例3:已知,,,且与同相,求U=?解代数法:令,则与同相即则解相量图法:由电流三角形由电压三角形在正弦稳态电路分析与计算中,往往需要画出一种能反映电路中电压、电流关系得几何图形,这种图形就称为电路得相置图。与反映电路中电压、电流相量关系得电路方程相比较,相量图能直观地显示各相量之间得关系,特别就是各相量得相位关系,它就是分析与计算正弦稳态电路得重要手段。通常在未求出各相量得具体表达式之前,不可能准确地画出电路得相量图,但可以依据元件伏安关系得相量形式与电路得KCL、KVL方程定性地画出电路得相量图。在画相星图时,可以选择电路中某一相量作为参考相量,其它有关相量就可以根据它来确定。参考相量得初相