电路教案第9章正弦稳态电路的分析.docx
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1、重点:1 .阻抗和导纳;2 .正弦稳态电路的分析;正弦稳态电路的功率分析;9.1阻抗和导纳1.阻抗def,正弦稳态情况下,定义:Z=:=IZIN牝。(欧姆定律的相量形式)IZ1=与。阻抗模;z=匕-必T阻抗角特例:当无源网络内为单个元件时,有:Z=1=R(纯电阻元件);Z=-j-!-=jXc(纯电容元件)Z=5=i1=JX(纯电感元件)它表明:Z可以是实数,也可以是虚数。2.R1C串联电路IU=UR+U1+Uc=RI+1I-1=R+y1-)/=/?+j(X1+Xc)ZCC=(R+jX)iZ=亍=K+j出j5=R+jX=IZ1NKZ-复阻抗;IZ1一复阻抗的模;z一阻抗角;R一电阻(阻抗的实部)
2、;X电抗(阻抗的虚部)。转换关系:IZ1=JRX或:,.=arctanRR=IZICoS0二X=IZ1Sin幺IZI=u_阻抗三角形:分析R、1、C串联电路得出:(1) Z=Rj(1-1C)=ZZjz为复数,称复阻抗,有三种情况C(2) 11C,X0,z0,电路为感性,电压超前电流。相量图:-一般选电流为参考向量,i=0U=初+小初+(Ui)(3) 11C,X0,zU=5,分电压大于总电压。3 .导纳正弦稳态情况下,定义导纳Y=1=Yy(西门子,S),其中:M=为导纳模,y=%称为导纳角。对同一二端口网络:Z=I,Y-当无源网络内为单个元件时有:Yh=G(纯电阻元件);Y=-1=jC=jBc(
3、纯电容元件)Y=t=-=jB1(纯电感元件)UJCD1它表明:Y可以是实数,也可以是虚数。4 .R1C并联电路(如下图)o匹由Ke1:I=Ir+i1+ic=GU-j-U+CU1=(GT2+)U=G+j(4+)U=(G+j5)U可见:y=4=+j6c-j-=GjB=yz,Y复导纳;IY1复导纳的模;纳的虚部);y导纳角;G一电导(导纳的实部);B一电纳(导转换关系:导纳三角形:Iy1=JG2+8BarctanG或G=Mcos外一M=SIB=IYiSin外分析R、1、C并联电路得出:(1) Y=G+j(C-1/31)=IY1Njy为复数,称复导纳;(2) C11,B0,yO,电路为容性,电流超前电
4、压相量图:选电压为参考向量,忆=0(如右图)-1=4虑+E=d虑+(ICT1)2注意:R1C并联电路会出现分电流大于总电流的现象。等效电路如右图。(3)C11,BvO,y+(4)C=11,B=O,jy=0,电路为电阻性,电流与电压同相。U等效电路O-,Ib5 .复阻抗和复导纳的等效互换zRI建yIGIoo11Z=H+jX=ZN牝oY=G+B=Yyy_1_K_Jrg+B丫一Z-R+jXR2+X2g+JG=,B=春餐T1r1=,外=一化强调说明:一般情况G1K,31X若Z为感性,X0,则BV),即仍为感性。同样,若由JZ变为Z,则有:Y=G+jB=YZy,Z=R+X=ZZz711GTBd.vZ=V
5、=,-;R=R+JXG+j8G2+B2R-Q-Y-B._G2+B2_G2+B2例:R1串联电路如图,求在=106rads时的等效并联电路。解:R1串联电路的阻抗为:X=1=1060.0610-3=60Z=?+jXz=50+j60=78.1Z5O.2o178.1/50.2=0.0128Z-5O.2o=0.0082-j0.0098S则:注意:R,=-G0.0082122,1,=-=0.102mH0.0098一端口NO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,在一般情况下,其每一部分都是频率的函数,随频率而变;一端口NO中如不含受控源,则有IQI9(T或?90,但有受控源时,可能会出
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