電路課件9.2-9.3

1、 1. 1. 阻抗和導(dǎo)納阻抗和導(dǎo)納 （1 1）阻抗）阻抗 阻抗的一般形式阻抗的一般形式 單一元件的阻抗單一元件的阻抗電阻電阻：ZR=R）（稱為容抗稱為容抗CXC 1 CCZC 1jj1 電容電容：ZZXRZ j電感：電感：ZL=jL（ XL=L 稱為感抗）稱為感抗） Z ZZRjX+1+jO RLC串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :)1( jCLRZ （2 2）導(dǎo)納）導(dǎo)納 ZY1 導(dǎo)納的一般形式導(dǎo)納的一般形式：YYBGY j 單一元件的導(dǎo)納單一元件的導(dǎo)納電阻電阻：YR=G）（稱為感納稱為感納LBL 1 LLYL 1jj1 電感電感：電容電容：YC=jC（BC=C稱為容納稱為容納） YYGjB+1O+j阻抗

2、與導(dǎo)納的互換。阻抗與導(dǎo)納的互換。 2. 阻抗（導(dǎo)納）的串并聯(lián)阻抗（導(dǎo)納）的串并聯(lián)ZYZYZXBZRG ，1 22YZYZYBXYGR ，1 22ZZXRZ jYYBGY j 相量圖的畫法：相量圖的畫法：VCR多多邊邊形形法法則則KCL （1）并聯(lián)電路）并聯(lián)電路 VCR多多邊邊形形法法則則KVL （2）串聯(lián)電路）串聯(lián)電路 畫出例畫出例91電路的相量圖。電路的相量圖。得得為參考，由為參考，由以以KVLICLRUUUU 則相量圖如圖所示則相量圖如圖所示RL jCj1 I -RULUCUSUISURULUCU 13.53-O畫相量圖時(shí)，各相量的畫法與先后次序無(wú)關(guān)畫相量圖時(shí)，各相量的畫法與先后次序無(wú)關(guān)（

3、相量圖不唯一）。如圖所示（相量圖不唯一）。如圖所示注意注意OICURULUSU畫出例畫出例92電路的相量圖。電路的相量圖。 （1）先畫出并聯(lián)部分的電壓）先畫出并聯(lián)部分的電壓 相量相量 ，根據(jù)，根據(jù) 21III 畫畫出出電電流流多多邊邊形形。10U10I -SU2Z1ZZ1I2I10U2I1IISUOIZ畫畫出出電電壓壓多多邊邊形形根根據(jù)據(jù)，為為參參考考再再以以IZUUUUIZ 1010S0 I0 UIZU UYI 歐姆定律歐姆定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律0 i0 uRiu Gui 結(jié)論結(jié)論相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)的主要步驟相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)的主要步驟1 1畫出電路的相量模型畫出電路的相量模型2 2利

4、用網(wǎng)絡(luò)的分析方法求解得到待求的電壓、利用網(wǎng)絡(luò)的分析方法求解得到待求的電壓、 電流相量。電流相量。3 3根據(jù)所求的電壓、電流相量寫出相應(yīng)的瞬時(shí)根據(jù)所求的電壓、電流相量寫出相應(yīng)的瞬時(shí) 值表達(dá)式值表達(dá)式 將時(shí)域模型中正弦電壓和電流用相應(yīng)將時(shí)域模型中正弦電壓和電流用相應(yīng)的相量表示，將時(shí)域模型中的相量表示，將時(shí)域模型中RLC元件的參元件的參數(shù)用相應(yīng)的阻抗（或?qū)Ъ{）表示，并分別數(shù)用相應(yīng)的阻抗（或?qū)Ъ{）表示，并分別標(biāo)注在電路圖上。標(biāo)注在電路圖上。A2V200V200V602002211SiIUUU ，設(shè)，設(shè)由題意知由題意知 圖示電路中，圖示電路中， 電流表電流表A的的讀數(shù)為讀數(shù)為2A，電壓表，電壓表V1、V

5、2的讀數(shù)均為的讀數(shù)均為200V。求參數(shù)。求參數(shù)R、L、C，并，并作出相量圖。作出相量圖。，V)3314cos(2200S tu Ri -SuLCAV1V22120020060200，從圖中可列寫出如下方程，從圖中可列寫出如下方程iIUC 21001jiLjRIUZ 111100法法1 1：用相量：用相量式直接求解式直接求解 H159. 0 86.60F31.85 90 0 12021 LRCi 解得：解得：法法2 2：利用相量圖助解：利用相量圖助解根據(jù)根據(jù)KVL可作出兩種可能的可作出兩種可能的電壓相量圖，如圖所示電壓相量圖，如圖所示1U2USU）（2U）（1U 60由相量圖得由相量圖得 90

6、0 12021 i 法法3 3：利用阻抗三角形求解：利用阻抗三角形求解阻抗三角形如圖所示阻抗三角形如圖所示CZ1ZZ根據(jù)阻抗三角形可得根據(jù)阻抗三角形可得 100-j10010011CZZZZZ， 3010030-1001ZZ，F(xiàn)85.311001 H159. 030sin10060.8630cos100 CLR 如圖所示電路中如圖所示電路中R可變，在什么條件下可變，在什么條件下I可保持不變？可保持不變？RIL jC j1 -SU11 【解解】 根據(jù)題意知，除根據(jù)題意知，除R以外一端口的諾頓等效電路應(yīng)為一理想以外一端口的諾頓等效電路應(yīng)為一理想電流源，故其等效導(dǎo)納應(yīng)為零，則有電流源，故其等效導(dǎo)納應(yīng)

7、為零，則有01jjeq LCY SjUCI 應(yīng)滿足的條件為應(yīng)滿足的條件為L(zhǎng)C1 求圖求圖(a)所示一端口的戴維寧等效電路。所示一端口的戴維寧等效電路。 戴維寧等效電路的開(kāi)路電壓戴維寧等效電路的開(kāi)路電壓 和戴維寧等效阻抗和戴維寧等效阻抗Zeq的求法與的求法與電阻電路相似。電阻電路相似。 OCUao2ocUI rU 1Z2Z2IS3IS1U2I r -11 -ocUaoS3S11ao21)(IUYUYY ao22UYI ooeqIUZ 再求再求Zeq2122oIYZII 222oI rIZU 解得解得12221222eq1)1()(YZrZIYZIrZZ 解得解得21S3S112oc)(1(YYI

8、UYrYU 解得解得21S3S112oc)(1(YYIUYrYU 1Z2Z2IS3IS1U2I r -11 -ocUao1Z2Z2I 2I r -11 -oUOI 圖所示電路中的電流圖所示電路中的電流iL，圖中電壓源，圖中電壓源 239.10S u。電流源電流源A)302cos(23,V)602sin(S tit因電路中電源為同一頻率，故因電路中電源為同一頻率，故法法1：用結(jié)點(diǎn)法求解，列方程為：用結(jié)點(diǎn)法求解，列方程為 111V,303V3039.10SSLCIU ，S2010j) j() j2jUUU （S2010) jj () j-IUU （j2010UUIL SS2010SS20S102j

9、) j(j-j IUUUIIUUIUL ，可可解解得得F5 . 0F5 . 0F5 . 0H5 . 0R 10 -SuSi0Li j j j jR 10 -SUSI0Li法法2：用網(wǎng)孔法求解，各網(wǎng)孔電流方向如所示。：用網(wǎng)孔法求解，各網(wǎng)孔電流方向如所示。 j j j jR 10 -SUSI0Li列方程為列方程為S21) j(2jUII 12S( j)(jj2)( j)0III 2IIL 法法3：用疊加定理求解：用疊加定理求解單單獨(dú)獨(dú)作作用用）SS(jUUIL SSS-j2(-j0.5LIIII 單獨(dú)作用）LLLIII 法法4：用戴維寧定理求解：用戴維寧定理求解為為的的開(kāi)開(kāi)路路電電壓壓端端口口oc21U S