电路分析基础第13章13-1.ppt

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电路分析基础第13章13-1

第三部分 正弦稳态分析 11、阻抗与导纳 12、正弦稳态功率与能量 三相电路 13、电路的频率响应 14、耦合电感与理想变压器 15、双口网络 * 电路分析基础——课程内容介绍 电路分析基础——第三部分:第13章 目录 第13章 电路的频率响应 1 再论阻抗和导纳 5 RLC电路的频率响应 谐振 2 正弦稳态网络函数 6 波特图 3 正弦稳态的叠加 7 波特图(续) 4 平均功率的叠加 电路分析基础——第三部分:第13章 主要内容 正弦电路的动态特性:当激励的正弦频率发生变化时,动态电路所具有的特性。 本章主要内容: 频率响应:正弦稳态下,电路的响应与频率的关系,称为电路的频率响应。 ? 动态电路频率响应的应用:选频、滤波、噪声抑制等。 ? 多个正弦激励下的叠加定理: 多个正弦频率的信号激励下动态电路的总响应,等于每个激励单独作用时的响应的叠加。 ? 波特图:用于描述电路频率特性曲线的一种方法。 电路分析基础——第三部分:13-1 1/4 13-1 再论阻抗和导纳 阻抗和导纳的作用:使动态电路的稳态特性分析更简单,物理概念更清楚,尤其是与电阻电路的分析方法统一起来。 注意: i(t)和u(t)必须关联参考方向一致,否则根据欧姆定律的定义,必须在等号后加负号。 + – I U I N0 ? ? ? 一个不含独立源的无源网络 N0 内,可以含受控源。根据相量 VAR 的定义可得 I ? U ? = Z = R +jX = |Z| ?z ?u–?i U I = 电阻 R 与电抗 X 串联 ?u–?i Um Im = 电导 G 与电纳 B 并联 I ? U ? = Y = G +jB = |Y| ?Y ?i–?u U I = ?i–?u Um Im = 电路分析基础——第三部分:13-1 2/4 让我们以四个特例为例 – C R I ? U ? + L R – U ? + I ? C R – U ? + I ? L R – U ? + I ? (a) Z = ZR + ZC = R + 1 j?C (b) Z = ZR + ZL = R + j?L Y = YR + YC = G + j?C (c) (d) Y = YR + YL = G + 1 j?L 相频特性 幅频特性 = R – j 1 ?C = R2 + 1 ?2C2 – arctg 1 ?RC = R2 + ?2L2 arctg ?L R = arctg ?RC R2 1+?2R2C2 = G – j 1 ?L R2+?2L2 – arctg ?L R = ?2R2L2 电路分析基础——第三部分:13-1 3/4 显然:从以上结果可以看出,无论是阻抗,还是导纳;无论是模,还是相位,都是频率 f 或角频率 ? 的函数。为此,对同一个电路,可表示为 Z(j?) = |Z(j?)| 1 = Y(j?) = – ?Y(j?) |Y(j?)| 1 ?z(j?) |Z(j?)| = |Y(j?)| 1 幅频关系 ?z(j?) = – ?Y(j?) 相频关系 Z(j?) = R(?) + jX(?) Y(j?) = G(?) + jB(?) 对不含受控源的无源网络,必然有 Re[Z(j?)] = R(?)≥0,Re[Y(j?)] = G(?)≥0 电阻分量 电导分量 电抗分量 电纳分量 电路分析基础——第三部分:13-1 4/4 感性阻抗: Im[Z(j?)] = X(?)≥0, ?z(j?)≥0 Re[Z(j?)] = R(?)≥0, 0≤?z(j?)≤90° Re[Z(j?)] = R(?)≤0, 90°≤?z(j?)≤180° 容性阻抗: Im[Z(j?)] = X(?)≤0, ?z(j?)≤0 Re[Z(j?)] = R(?)≥0, – 90°≤?Z(j?)≤0 Re[Z(j?)] = R(?)≤0, – 180°≤?Z(j?)≤ – 90° 对耦关系 感性导纳: Im[Y(j?)] = B(?)≤0,?Y(j?)≤0 Re[Y(j?)] = G(?)≥0, – 90°≤?Y(j?)≤0 Re[Y(j?)] = G(?)≤0, – 180°≤?Y(j?)≤ – 90° 容性导纳: Im[Y(j?)] = B(?)≥0,?Y(j?)≥0 Re[Y(j?)] = G(?)≥0, 0

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