第3章 正弦稳态电路的分析.ppt

第3章 正弦稳态电路的分析 3.1 正弦交流电的基本概念 随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦交流电（简称交流电） 3.1.1 周期和频率 周期 角频率 3.1.2 幅值和有效值 正弦交流电压的瞬时值u随时间变量t的改变，在Um到- Um之间变化，其瞬时值的最大值Um称为幅值或振幅，最小值为-Um 3.1.3 相位和相位差 在正弦交流电的表达式中， 表示正弦量变化的角度，称为相位角，简称相位 3.2 正弦量的向量表示 一个正弦量可由其最大值、角频率和初相位3个要素来确定，而在平面坐标上的一个旋转有向线段可以表示正弦量的三要素。 3.3 基尔霍夫定律的向量表示 1．KCL的向量表示 2. KVL的向量表示 3.4 3种基本元件伏安关系的向量形式 电阻元件R 电感元件L 电容元件C 3.4.1 电阻元件R 电阻的向量形式为 3.4.2 电感元件L 电感元件向量形式的VAR 3.4.3 电容元件C 电容元件向量形式的VAR 3.5 简单正弦交流电路 3.5.1 RLC串联交流电路 3.5.2 阻抗的串并联 3.5.1 RLC串联交流电路 ? 当XLXC时， ，电压超前电流，电路呈电感性，称为感性电路； ? 当XLXC时， ，电压滞后电流，电路呈电容性，称为容性电路； ? 当XL=XC时， ，电压与电流同相，电路呈电阻性，称为电阻性电路。 3.5.2 阻抗的串并联 3.5.2 阻抗的串并联 阻抗的串联 阻抗的并联 导纳 3.5.2.1.阻抗的串联 在正弦交流稳态电路中，若有n个阻抗串联，则总电压为 3.5.2.2阻抗的并联 3.5.2.3导纳 复阻抗的倒数称导纳 3.6 正弦稳态电路分析 将正弦稳态电路与直流电阻电路比较，若正弦交流电路的各电压、电流用向量表示，电阻和电导用阻抗和导纳表示，则计算直流电阻电路的一些公式、分析方法及定律就可以完全用到正弦稳态电路的分析和计算中来。 3.7 正弦稳态电路的功率 瞬时功率 有功功率及功率因数 无功功率和视在功率 3.7.1 瞬时功率 3.7.2 有功功率及功率因数 3.7.3 无功功率和视在功率 3.8 正弦稳态电路中的谐振 谐振电路是电路分析和通信技术中的基本电路，人们利用谐振现象做成了各种功能电路，用来选择信号和处理信号。最常用的谐振电路是串联谐振和并联谐振电路。 3.8.1 串联谐振 串联谐振电路的特性 3.8.2 并联谐振 3.9　三相电路 三相电路是由三相电源和三相负载组成的，它是动力电，在生产中被广泛应用，我们日常生活中使用的单相电路是三相电路的一部分。 3.9.1 三相电源 三相电源是由三相同步交流发电机产生的。三相发电机主要由定子和转子两部分构成，定子上装有匝数相等，彼此相隔的3个绕组如图 (a)所示。 三相电源的连接 3.9.1.1Y形连接中的线电压与相电压 3.9.1.2△形连接中的线电压与相电压 3.9.2 负载星形连接的三相电路分析 3.9.3 负载三角形连接的三相电路分析 RLC并联电路 并联谐振 Y形连接中线电压与相电压的关系 即AB的线电压与电源A相 的相电压相等，BC的线电 压与电源B相的相电压相等，CA的线电压与电源C相的相电压相等。 正弦交流电压波形图 表达式 通常把两个同频率的正弦量的相位之差称 为相位差，用 表示 解 由时域KCL得 得 电阻的模型和向量图 电感的模型和向量图 电容的模型和向量图 解 RLC串联电路向量模型 等效阻抗为 串联阻抗的分压公式为 两阻抗的并联及等效 两阻抗并联时的 分流公式为 A4:7.2A RLC串联电路