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1、,2005.9,2007.8,电路,第部分,第部分 正弦电流电路,一、三个要素和有效值：幅值、频率、相位,1.正弦电压、电流的三要素,uUmsin(wt+yu),iImsin(wt+yi),其中：,幅值(最大值、振幅),w 角频率,T 周期,3-1,2007.8,单位 或 rad,=,yu yi, 相位差：在同频率的交流电路 中，将电压的初相与电流的初相 之差，定义为交流电路中的相位 差。,3-1,单位或 rad,2007.8,相位关系的判断：,y 大者导前， y 小者滞后。,在前者导前， 在后者滞后。,逆时针看,在前者导前， 在后者滞后。,3-2,辅角大者导前 辅角小者滞后。,2007.8,
2、2.正弦电压、电流的有效值,为正弦电压、电流的标称值；设备铭牌数据值和 交流仪表测量值等。,3-2,2007.8,解：,Um= 537V,Im= 7.07A,f =,= 60Hz,T=,=0.0167s,=,3-2,2007.8,二、三个元件的相量约束关系和复参数：Z、Y,1.串联和并联电路,2007.8,结论:,2.单一元件约束关系,iG=,依对偶关系 自行填写。,注意：各元件的约束关系在关联方向下为如下形式。,3-3,2007.8,3-4,2007.8,3.记忆三角形,U=|Z|I,UR=RI,UX=XI,串联,阻抗三角形,电压三角形,3-4,2007.8,3-5,2007.8,4.两复阻
3、抗（复导纳）并联,5. 复阻抗与复导纳间的等效变换,；,；,；,；,3-5,2007.8,解：,2007.8,V,+,-,I,10,.,0,j4,W,。,j8,W,3,W,-,练习1 求电路中的电流相量I。,.,解：,2007.8,3-7,练习2 求下图的电压相量U，并画出U、UR 、UL、 UC 和I 的相量图。,.,.,.,.,.,.,解：,相量图,2007.8,50,100,U,j,I,j,-,-,+,.,.,+,+,+,-,-,-,U,.,U,.,U,.,L,C,R,=,2,0,A,W,W,150,W,例题4 对下图并联电路正确的端口复参数为。,B:Y5+j5W；,C:Y=0.2+0.
4、2S；,D:Z=2.5+j2.5W。,解：,Z=,=,=,D,2007.8,5,W,j5,W,Z,Y,解：,=,相量图,3-9,2007.8,10,10,U,j,I,j,-,+,.,.,-,.,L,C,R,=,5,0,V,W,W,10,W,I,.,I,.,I,三、三个定律相量形式：欧姆定律、KCL、KVL,1.相似欧姆定律,2.KCL,3.KVL,注意：以上各式只能在同频率下使用。,2007.8,四、五个功率物理量：p、P、Q、S、l,1.瞬时功率p,2.平均功率（有功功率）P,3.无功功率Q,W,W,Var,2007.8,4.视在功率S,VA,5.功率因数l,6.功率三角形,2007.8,例
5、题: 求下图电路中的 P、Q、S 和l 。,I=,=,=,=,=,=,=,UI,cos,=0.8,2007.8,V,+,-,10,U,3,W,4,W,=,R,X,L,练习 :求下图电路中的P、Q、S 和l 。,=,=,=,=,UI,cos,= 0.6,=,可得,U,3-12,2007.8,五、两种求解电路的方法：相量分析法和相量图解析法,1.相量分析法,原则：变量用相量，参数用复数。应用系统分析 方法；等效变换；电路定理和复参数分析等手段 求解电路。,用处：多用于求电压、电流和功率等响应。也可 以用于求解电路参数。,相关知识：节点电压法；等效变换；叠加定理和 戴维南定理；复参数特点等。,3-1
6、3,2007.8,例题 求左图电路 中流过电容的电流 IC 。,解法1:,用戴维南定理。从电容两端开路后为下图。,=,=,Zin,=,原电路等效为下图,=,=,=,最后得流过电容的电流IC 5A。,3-14,2007.8,3-14,解法2:用等效变换将 电路逐步化简。,得,=,=,= 5A,最后得流过电容的电流IC 5A。,2007.8,2.相量图解析法,原则：画出符合题意的相量图，从相量图的几何 关系中求得所需变量或参数。,用处：多用于求解电路参数。也可以用于求电压、 电流和功率等响应。,相关知识：各种元件约束关系的相量形式；电路 定律的相量形式。,方法：,选参考相量,串联选电流；,并联选电
7、压；,由已知决定。,画相量图,同类比例一致,角度尽量准确,明确相位关系,3-17,2007.8,解：,在电路中设各 支路电流相量和各元件电压 相量后，电路图和已知条件为,2007.8,解：,R=,2007.8,R=4W,3-18,2007.8,R=4W,= 16V,(6)由等腰直角三角形可得,UC,=,16V,3-18,2007.8,R = 4W,16V,3-18,2007.8,2A,R = 4W,16V,其中：,3-18,2007.8,解题要点,1.选好参考向量是关键。,2.正确画出相量图。,3.充分利用几何关系求解。,3-19,2007.8,六、两类频率特性：参数和变量 的频率特性,定义：
8、在正弦 电路中，参数或变量随频率变化的关 系式统称为频率特性。此特性常用特性曲线描绘。,1.参数的频率特性：如XL=f(w)、 XC=f(w) 、 X=f(w) 和|Z|= f(w)等。,练习1 试判断以下各曲线所描绘的是何种参数的频 率特性？,XL,XC,X,3-20,2007.8,练习 在R、L和C串联电路中测得如下一组特性 曲线，在图中标出各曲线所对应的变量。,3-20,2007.8,UC,UL,U,I,七、三个对称三相电路条件,电源对称；负载对称；线路复阻抗相等,电源对称,其中：,即,3-21,2007.8,负载对称,线路复阻抗相等,3-21,八、五种三相供电系统,Y-Y,Y-D,D-
9、Y,D-D,Y 0-Y 0,三相四线制,2007.8,九、三个对称三相电路的特点,3-22,3.三个对称的电压、电流的瞬时值或相量之和为零。,在对称条件下有,注意：使用以上三特点时，应注意相、线，电压、 电流参考方向的规定。,3-22,2007.8,解：,3-23,2007.8,相量图,3-23,2007.8,解：,相量图,3-24,2007.8,十、五个三相功率物理量：p、P、Q、S、l,对称三相电路,不对称三相电路,3-25,2007.8,例题 求左图对称三相 电路中的P、Q、S和l 。,解：,P,Q,S,l,3-25,2007.8,十一、一种计算方法：简化为一相计算法,原则：只计算一相变
10、量，所需响应由对称关系 求得。,步骤：变成Y-Y系统；画出一相电路；确定参 考相量；计算一相变量；求得所需响应。,用处：只适用于求解对称三相电路。,3-26,2007.8,解：变成Y-Y系统,画出一相电路,3-26,2007.8,3-26,2007.8,确定参考相量,计算一相变量,S,3-26,求得所需响应,2007.8,十二、两个与不对称三相电路相关的概念,1.不对称三相电路,若电源不对称，或负载不对称，或三个线 路复阻抗不相等时，皆为不对称三相电路。,2.中点位移,在不对称Y-Y系统中，由于负载不对称， 所形成的电源中点与负载中点间有电压存在 的现象。,后果：负载不能正常工作，甚至因 过压而损坏。,克服方法: 加中线变成Y0-Y0系统。因此中线强度 较高，并不装开关和保险。,3-26,2007.8,2007.8,2-0,第部分作业,复习教程 P122P124 题10-31 题10-45,
