第九章 重要知识点(电路理论).ppt

1、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；,返 回,第9章 正弦稳态电路的分析,9.1 阻抗和导纳,正弦稳态情况下,下 页,上 页,返 回,图中所示为不含独立源的一端口N0，当它在角频率为的正弦电源激励下处于稳定状态时，端口的电流和电压都是同频率的正弦量。 在相量法中，可以通过一端口的电压相量、电流相量，用两种不同类型的等效参数来描述一端口NO的对外特性。,1. 阻抗,一端口阻抗定义为,阻抗模 ，单位为,阻抗角,欧姆定律的相量形式,下 页,上 页,返 回,正弦稳态情况下,Z又称为复阻抗,阻抗Z的代数式可以写为：,下 页,上 页,返 回,其中,X0时Z

2、称为感性阻抗， X0时Z称为容性阻抗， Z、Z、R、X的单位均为欧姆。,Z 复阻抗；|Z| 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,阻抗三角形,下 页,上 页,返 回,由Z=R+jX知， |Z| 、R 、X之间关系可以用一个直角三角形表示,（1）当一端口N0内仅含有单个元件：,电阻的阻抗虚部为零，实部即为R。,下 页,上 页,返 回,a.含有单个电阻元件R,下 页,上 页,返 回,b.含有单个电容元件C,电容C的阻抗实部为零，虚部为,c.含有单个电感元件L,电感L的阻抗实部为零，虚部为, N0含有元件RLC串联电路,由KVL得：,下 页,上 页

3、,返 回,电路图,相量模型,分析 R、L、C 串联电路得出：,（1）Z=R+j(wL-1/wC)=|Z|jz 为复数，称复阻抗,（2）wL 1/wC ，X0， j z0，电路为感性， 电压超前电流。,下 页,上 页,相量图：选取公共相量电流I为参考向量，,电压三角形,返 回,电压UR、UX、U组成的直角三角形，称为电压三角形，它和阻抗三角形相似。沿着闭合回路走一圈电压相量代数和为0，符合KVL。,（3）wL1/wC， X0， jz 0，电路为容性， 电压落后电流。,下 页,上 页,（4）wL=1/wC ，X=0， j z=0，电路为电阻性， 电压与电流同相。,返 回,3. 阻抗（导纳）的串联和

4、并联,阻抗的串联,下 页,上 页,返 回,等效阻抗等于所有阻抗之和,各个阻抗的 电压分配,导纳的并联,两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：,下 页,上 页,返 回,等效导纳等于所有导纳之和,各个导纳的电流分配,9.3 正弦稳态电路的分析,由前面已指出：在用相量法分析计算时，引入正弦量的相量、阻抗、导纳和KVL、KCL的相量形式，它们在形式上与线性电阻电路相似。电阻电路与正弦电流电路的分析比较：,下 页,上 页,返 回,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

5、，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。,返 回,方法1：电源变换,解,例2,下 页,上 页,返 回,方法2：戴维宁等效变换,求开路电压：,求等效电阻：,下 页,上 页,返 回,例3,求图示电路的戴维宁等效电路。,解,下 页,上 页,求开路电压：,返 回,求短路电流：,下 页,上 页,返 回,有功，无功，视在功率的关系：,有功功率: P=UIcos 单位：W,无功功率: Q=UIsinj 单位：var,视在功率: S=UI 单位：VA,功率三角形,下 页,上 页,返 回,9.4 正弦稳态电路的功率,任意阻抗的功率计算,PZ =UIcos =I2|Z|cos =I2R,QZ =UIsin =I2|Z|sin =I2X I2(XLXC)=QLQC,(发出无功),下 页,上 页,返 回,P、Q和S组成直角三角形，称为功率三角形,9.5 复功率,定义：,也可表示为：,下 页,上 页