第3节交流电路c.ppt

Z1 U ? I ? U=Z ? I ? U =( Z1+ Z2) ? I ? Z2 U2 ? U1 ? 等效变换条件 Z=Z1+ Z2 若Z1 = R1+jX1 Z2 = R2+jX2 则Z = R1 + jX1 + R2+jX2 =(R1+ R2 )+j(X1 + X2) Z = Z1 Z2 + 一般 第3章 3? 8 3.8 阻抗串联与并联 3.8.1 阻抗的串联 U ? = U2 ? U1 ? + U = U1 U2 + + – Z U ? I ? + – =? Z Zk 3.8.2 阻抗的并联 Z1 U ? I ? Z2 I1 ? 第3章 3? 8 I2 ? + – I ? = I2 ? I1 ? + 等效电路 Z I ? = U ? Z = Z1 Z2 + Z1 Z2 = Z 1 Z1 Z2 1 1 + I ? U ? = Z1 Z2 + U ? Z U ? I ? + – 一般 I = I1 I2 + = Z 1 Z1 Z2 1 1 + =? Z 1 Zk 1 例：图示电路中，电压表读数为220V,电流表读 数为I1=10A， I2=14.14A, R1 =12 ?，R2 = XL,电 源电压u与电流i同相。求总电流I、R2、 XL、 Xc. I ? I1 ? U2 ? UL ? 10 14.14 10 U1 ? 120 100 u i i2 i1 C R2 L R1 A1 A2 V u1 u2 10A 14.14A I=10A U1=12×10=120V U2=220–120=100V Xc= 100 10 =10 ? = 100 14.14 Z2 =? R22 +XL2 =7.07 ? R2= XL=5 ? 解： I2 ? 第3章 3? 8 + – + – + – 第3章 3? 9 3.9 复杂正弦交流电路的分析与计算 和计算复杂直流电路一样，复杂交流电路也要应用 支路电流法、结点电位法、叠加原理和戴维宁定理 等方法来分析与计算。所不同的是电压、电流应以 相量表示，电阻、电感和电容及其组成的电路应以 阻抗或导纳来表示。 例：在图示移相电路中，已知R=10K?，C=0.01?F, 输入信号电压 U1 ? = 1?0? V ，其频率f=1000Hz，求 输出电压 U2 ? 。 U1 ? R + – R U2 ? + – C C 第3章 3? 9 例：在图示移相电路中，已知R=10K ? ，C=0.01?F, 输入信号电压 U1 ? = 1?0? V ，其频率f=1000Hz，求 输出电压 U2 ? 。 U1 ? R + – R U2 ? + – C C 解： + – E ? = R U1 ? E ? R+ 1 j? C = 0.53?57.87? V Z0 Z0 = R ZC R+ ZC = R j? C R+ j? C 1 = 1+ j? RC R =104(0.715–j0.45)? 应用戴维宁定理求解 第3章 3? 9 例：在图示移相电路中，已知R=10K?，C=0.01?F, 输入信号电压 U1 ? = 1?0? V ，其频率f=1000Hz，求 输出电压 U2 ? 。 R + – R U2 ? + – C C 解： E ? = 0.53?57.87? V E ? Z0 =104(0.715–j0.45)? Z=Z0+R– j 1 ? C Z=2.66 ×104 ??49.96?? Z E ? U2= ? R=0.2?107.83?V =1.59×104? 1 ? C Z0 第3章 3? 10 3.10 交流电路的频率特性 3.10.1 RC串联电路的频率特性 响应与频率的关系称为电路的频率特性或频率响应 电压和电流都是时间函数，在时间领域内对电路进 行分析，常称为时域分析。 在频率领域内对电路进行分析，常称为频域分析。 滤波是指利用容抗或感抗随频率而改变的特性，对不 同频率的输入信号产生不同的响应，让需要的某一频 带的信号顺利通过，而抑制不需要的其它频率的信号。 滤 波 电 路 低通 高通 带通 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，则称电路发生谐 振现象。 3.10.2 串联谐振 第3章 3? 10 串联谐振条件 Z=R+jX=R+j(XL- XC） 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 = 3.10.2 串联谐振 第3章 3? 10 串联谐振电路的特征 I0 0 f I 0 f R