电路分析第11章频率响应多频正弦稳态电路.ppt

一. 无源单口网络阻抗的性质 ZRC1= ———— 1+j?CR R+1/j?C R/j?C = ———— = 314.5?–80.95°? R UR1m= ————— = —————— ? 12.73 ZRC1+ j?L ZRC1 U1m . . 314.5?–80.95° 1260?87.75° = 3.18 ?–168.7°V uR1= 3.18sin(314 t – 168.7? ) V (3)三次谐波分量 u3单独作用时 j3? L=j3?314?5=j4710 ? ZRC3= ———— 1+j3?CR R+1/j3?C R/j3?C = ———— = 106?–86.96°? R UR3m= ————— = —————– ? 4.24 ZRC3+ j3?L ZRC3 U3m . . 106?–86.96° 4604?89.93° = 0.1 ?–176.9°V u R L= 5H C 10?F uR 2k? uR3= 0.1sin(942t – 176.9? ) V 瞬时值： uR= UR0+ uR1+ uR3 +······ 有效值： UR= ?UR0+UR1+UR3 2 2 2 有功功率： P = PR= UR /R = 0.053 W 2 12 = ? 102+ –(3.182 +0.12 ) = 10.25 V =10+ 3.18sin(314 t – 168.7? )+0.1sin(942t – 176.9? ) +······ V 因为谐波的频率越高，幅值越小，通常可取前几项来 计算有效值。 P = P0+P1+P2+ ? = P0+? Pk k=1 ? 或 u=15+10sin? t +5sin3? t V， i=2+1.5sin（? t –30o） A, 例：已知 求电路消耗的功率。 解： P = P0+P1=152+ 101.5cos30o=33.75 W 1 2 u=15+10sin? t +5sin3? t V， i=2+1.5sin（? t –30o） A 例：已知 求电压有效值、电流有效值。 解： U U02 + U12 + U32 = I I02 + I12 = 152 + （102 + 52） = 1 2 =17 V 22 + 1.52 = 1 2 =2.26 A 在具有电感和电容的电路中，若调节电路的参数或电源的频率，使电压与电流同相，则称电路发生了谐振现象。 一、 串联谐振 §11-6 RLC 电路的谐振 I ? U ? UR ? UL ? ? UC ? UL ? UC ? UR ? UL ? UC ? I ? U ? I U ? UR ? UC ? UL ? ? – + – + – + – + –jXC R jXL 一、 串联谐振 串联谐振条件 即 XL=XC 串联谐振频率 C R L uR uL uc i u + – + – + – + – 或 2? f L = 1 2? f C f0= 2??LC 1 f = Z = U ? I ? = U??u I??i = U I ??u – ?i Z =? R2 +X2 阻抗模 阻抗角 ? =arctan X R Z=R+jX=R+j(XL–XC） =? Z??? ?0= —— 1 ?LC —— – + – + – + – + –jXC R jXL I U ? UR ? UC ? UL ? ? 一、 串联谐振 串联谐振电路的特征 I0 0 f I 0 f R 1 ?C ? L Z (1) 阻抗模最小,为R。 电路电流最大，为U/R。 (3) 电感和电容两端电压大小 相等相位相反。 当XL=XCR时，电路中将出 现分电压大于总电压的现象。 (2)电路呈电阻性,电源供给电 路的能量全部被电阻消耗掉。 f0 f0 I U ? UR ? UC ? UL ? ? (4)P=UIcos?=UI=I2R Q= UIsin?=0 Z=R+jX=R+j(XL–XC） =? Z??? 串联谐振曲线 f0 0 f I I01 I02 容性 感性 R2 R1 R2 R1 0 f I I0 0.707I0 f0 f2 f1 通频带 f2– f1 一、 串联谐振 I U ? UR ? UC ? UL ? ? – + – + – + – + –jXC R jXL * 第十一章 频率响应 多频正弦稳态电路 §11-1 基本概念 §11-4 正弦稳