《正弦稳态电路》PPT课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 电路分析的基础知识,*,第 二十 讲,1,第一章 电路分析的基础知识,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,2,第一章 电路分析的基础知识,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,3,第一章 电路分析的基础知识,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。,4,第一章 电路分析的基础知识,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。,5,第一章 电路分析的基础知识,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,阻抗三角形,6,第一章 电路分析的基础知识,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,j,L,被称为,复数感抗、1/,j,C,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,7,第一章 电路分析的基础知识,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,=,Re,Y,，为导纳的电导分量；,B,=,Im,Y,，为导纳的电纳分量。,8,第一章 电路分析的基础知识,感纳、容纳,容纳,B,C,：,单位均是西门子（S)。,感纳,B,L,：,j,C,被称为,复数容纳、1/,j,L,被称为,复数感纳。,注意：也有感纳取正号的，即,9,第一章 电路分析的基础知识,8.7 相量模型的引入,1、电路的,相量模型,时域模型 相量模型,电阻（电导）、电感、电容 阻抗（导纳）,电压、电流 正弦电压电流相量,相量模型,时域模型,10,第一章 电路分析的基础知识,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。,11,第一章 电路分析的基础知识,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：,s,u,_,+,_,+,u,R,_,+,u,L,_,+,u,C,12,第一章 电路分析的基础知识,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：,13,第一章 电路分析的基础知识,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45,O,，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？,14,第一章 电路分析的基础知识,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：,15,第一章 电路分析的基础知识,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：,16,第一章 电路分析的基础知识,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36.9,O,，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？,17,第一章 电路分析的基础知识,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,18,第一章 电路分析的基础知识,混联电路分析举例,P33 例8-13,图中各电路参数为：,19,第一章 电路分析的基础知识,根据分流公式，有,电路的时域解为：,20,第一章 电路分析的基础知识,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,21,第一章 电路分析的基础知识,P34 例8-14（续）,稳态时域解为：,最后根据三要素法求出全响应,22,第一章 电路分析的基础知识,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。,23,第一章 电路分析的基础知识,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：,24,第一章 电路分析的基础知识,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：,25,第一章 电路分析的基础知识,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,26,第一章 电路分析的基础知识,A点的节点电压方程,解得：,输入阻抗：,输入导纳：,27,第一章 电路分析的基础知识,课外作业,PP.57-59,8-14，,8-19,8-20,END,28,第一章 电路分析的基础知识,