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1、Chp9正弦稳态电路的分析,9-1 阻抗和导纳,一、阻抗,若,则,其中,阻抗角,等效电阻分量,等效电抗分量,阻抗三角形,一、阻抗,相量形式的欧姆定律,二、阻抗的串、并联等效,类似于电阻的串、并联等效,例1.求二端网络的等效复阻抗Z,三、导纳,若,则,其中,导纳角,等效电导分量,等效电纳分量,导纳三角形,显然,三、导纳,相量形式的欧姆定律,四、单一元件的阻抗和导纳,B0,解:Z2、Z3和Z4并联的等效复导纳,例3.图示电路中,已知,(1)画出相量电路,(2)若输入电压,,求电流,解:(1)如图1所示,(图1),(2)端口等效复阻抗,端口电流,注意:,一端口N0的阻抗或导纳随内部元件参数和电源频率
2、改变。,一端口N0若不含受控源,则阻抗和导纳的实部总是非负;但含有受控源时,阻抗和导纳的实部可能为负。,阻抗或导纳的串、并联,Y之间的等效变换的方法及相关公式与电阻完全相同。,线性电阻电路,等效变换,一般分析方法:,电路定理:,串、并联、Y-变换,Thevenin CircuitNorton Circuit,支路分析法、节点分析法、网孔(回路)分析法,叠加定理、替代定理、戴维宁定理、诺顿定理,相量图法,9-3 正弦稳态电路的分析,解:记,则,解:法二(网孔电流法),解方程,求得:,显然,解:法三(节点电压法),解方程,求得:,显然,由 得:,解:列节点电压方程,解方程,得,法二:叠加定理,电压
3、源单独作用,电流源单独作用,戴维宁定理,解:法三(戴维宁定理),将待求支路从原电路中移除,得端口如图(a)所示,图(a),图(b),则端口的戴维宁等效电路如图(b)所示,图(a),图(b),例4用分流规则,求图示各电路中的 和。,图(a),图(b),例5.图示正弦稳态电路中,交流电表V1、V2、V3读数分别为 30V、60V和20V,求交流电表V的读数。,解:以端口电流相量为参考,作相量图,相量图法,可见:用相量图法分析电路时,对于串联部分,通常应该选取公共量电流相量作为参考相量。,例6图示电路中,R:XL1:2,并测得A、C间电压为10V,B、D间电压为5V,求端口电压大小。,解:以电流作为
4、参考相量,?,又,已知,由相量图知,端口电压大小为,解:以 作为参考相量,由相量图知,显然,可见:对于并联部分,通常应该选取公共量电压相量作为参考相量。,例8若,试求。,解:以 为参考相量,由相量图知,9-4 正弦稳态电路的功率,一、平均功率的定义,(单位:W),二、RLC串联电路的功率,1.电阻吸收的瞬时功率和平均功率,2.电感吸收的瞬时功率和平均功率,(储能元件),3.电容吸收的瞬时功率和平均功率,4.整个RLC电路吸收的瞬时功率和有功功率,三、一端口的功率,1.有功功率,单位:W(瓦特),2.无功功率,单位:Var(乏),3.视在功率,单位:VA(伏安),4.功率因数,功率三角形,关于功率守恒,4.复功率,(1)电流iR、iC、iL及i,(2)P、Q、S及,(3)画出相量图,说明电路性质,解:(1),(2),容性!,四、功率因数的提高,并联合适的电容后功率因数提高,由相量图得,又,9-6 正弦稳态电路的最大功率传输,设,负载吸收有功功率,负载获得最大功率的条件,即,最佳匹配(共轭匹配),例 为使RL获得最大功率,求C和RL,并求此最大功率,