第四章正弦稳态相量分析.pptVIP

第1节 正弦信号与正弦稳态 第2节 正弦相量 小 结 第3节 两类约束关系的相量 一．基尔霍夫定律的相量形式 作业：P266 （1）、（3） P22 11-8、11－10 第4节 阻抗与导纳 一．欧姆定律的相量形式 作业：P54 8-3 8-9 8-15 8-16  8-18 8-20 8-37  P106 9-8 9-23 1. 阻抗: 无源二端网络端口上电压相量与电流相量之比。 X：电抗分量（等效〕 R：电阻分量（等效〕 |Z|：阻抗模 阻抗三角形 ：阻抗角 （电压滞后电流）：N0为容性. （电压超前电流）：N0为感性. z j R X Z N0 2．导纳： B：电纳分量 3．阻抗与导纳的关系 同一对端口 G：电导分量 4．基本元件的阻抗与导纳 电阻： 电感： 电容： N0 具有电阻量纲 感抗 (b) 电抗 X 为有效值之比，仅在稳态分析中有意义。 不适于瞬时值关系。 (a) XL , XC 与ω有关，电感阻隔高频，电容阻隔低频 容抗 相量电路模型 将电路中电流，电压用相量表示；将基本元件用他们的阻抗或导纳来标出，得到的电路模型称为相量模型。 基本元件伏安相量关系 Z 交流电路 建微分方程 定时域响应 相量模型 列代数方程 解相量代数方程 正弦交流电路分析的两种方法： 1. 阻抗与导纳的串并联等效 串联： 并联： 二．阻抗的连接组合 Z 1 Z 2 Z 1 Z 2 2. 阻抗星形网络和三角形网络的等效变换 证明图示相移电路的输出电压 超前输入电压 相位900 例 分压公式 三．阻抗导纳分析举例 Z W - 10 j W - 10 j 10 W 10 W 求如图电路阻抗Zac 设信号频率ω 解： R(ω)：等效电阻。 X(ω)：等效电抗。 例 jωL 容性 纯阻 感性 纯阻 (1)无源二端网络的阻抗与导纳取决于 网络结构、元件参数和信号源频率； (3) 当 时为感性 (4) 当 时为容性 讨论 当N0中无受控源时，φZ和φY在±π/2间。 (2) N0的性质（感性或容性）随ω变化， N0 交流阻抗桥电路，测量未知电感和电容 例 解：Zx是未知阻抗，其它三个 阻抗中 有两个可以调节。 时电桥平衡 Z 3 Z x Z 2 Z 1 C 3 C x R x R 3 R 2 R 1 (a) L x R x R 2 (b) C 1 R 1 R 3 R x R 3 R 2 R 1 (a) R x R 2 (b) R 1 R 3 * 电路经典分析方法知识要点 分析对象 分析依据 分析方法 电路模型与电路变量 拓扑约束与元件约束 等效法，系统法，电路定理 — 线性电路普适分析方法 直流激励下 电阻 性有源与无源电路 等效法，系统法 电路定理 代数方程 直流分析 一般含动态元件电路 谐振电路 变量器电路 相量形式两类约束 相量电路模型 相量分析法 复代数方程 正弦稳态分析 一阶与二阶 含动态元件电路 时域分析法 常微分方程 动态分析 分析对象 概念与方法 电路方程 内容分类 第 4 章 正弦稳态相量分析 正弦稳态分析 阻抗与导纳 相量分析 对于线性非时变 电路在单一频率 正弦激励下稳态 响应的相量分析 正弦稳态功率 正弦相量 正弦信号与正弦稳态 两类约束相量形式 周期信号 1、正弦交流信号： 三要素： 2、相位差： T Ucm i1与i2 反相 i1与i2 同相 i1超前i2 或i2 滞后 i1 i1与i2 正交 3 、正弦电流、电压的有效值（§11.1） （ 1 ）有效值 周期量的有效值定义为：一个周期量和一个直流量，分别作用于同一电阻，如果经过一个周期的时间产生相等的热量，则这个周期量的有效值等于这个直流量的大小。电流、电压有效值用大写字母I、U表示。 根据有效值的定义，则有 则周期电流的有效值为 （2）正弦量的有效值 对于正弦电流，设 同理 4.正弦RC电路的分析 有 故 正弦稳态 正弦稳态分析 含有动态元件的线性稳定电路，在正弦信号激励下， 当电路中暂态响应消失，电路中的各变量均为与激励 信号频率相同的幅度和相位恒定的正弦量，称此时电路 处在正弦稳态。 对处于正弦稳态的电路中变量的求解和电路特性分析。 正弦稳态电路 稳态分析可以利用相量法进行，避免求解微分方程。 2、四则运算： 一、复数 1、表示： j X a b |X| 二、相量的概念（建立复数和