《第九章01电路原理详解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第九章01电路原理详解（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 正弦稳态电路的分析,第一讲：阻抗、导纳及 等效变换,重点：阻抗角与电路性质的关系,第九章主要内容,第一节 阻抗和导纳 第二节 阻抗的串、并联及相量图 第三节 正弦电流电路的功率 第四节 功率因数的提高 第五节 正弦电流电路的稳态分析,第九章基本要求,1、理解阻抗、导纳的概念，并能用其分析正弦电流电路，理解阻抗角与电路性质之间的关系； 2、熟练掌握相量法的解析运算，对简单的正弦交流电路要能用相量图进行分析； 3、理解正弦交流电路中功率的表示方法，并能运用它来分析问题。,第一节 阻抗和导纳,一、R、L、C串联电路 二、R、L、C并联电路 三、阻抗与导纳的等效互换,回顾：正弦电流电路中的元件
2、约束,一、R、L、C 串联电路,（一）阻抗 （二）阻抗三角形 （三）阻抗角的含义 （四）相量形式的欧姆定律 （五）电压三角形 （六）阻抗三角形和电压三角形的关系 （七）有关阻抗角的小结,（一）阻抗,根据KVL，有：,注意：,2、电抗,1、阻抗Z是一个普通的复数，实部是电阻，虚部是电抗，它们的单位都是欧姆 。,3、阻抗的极坐标形式为：,4、阻抗模及阻抗角分别为：,R,X,（二）阻抗三角形：,（三）阻抗角的含义,当0时，XLXC，电路呈现感性； 当0时，XLXC，电路呈现容性； 当=0时， XL=XC，电路呈纯电阻性。,（四）相量形式的欧姆定律,根据KVL，有：,阻抗的大小即阻抗模是电压与电流有效
3、值之比，阻抗角是电压相量与电流相量的相位差，正是电压超前于电流的角度。,（五）电压三角形,令I=I / 00 作相量图如下：,（六）阻抗三角形和电压三角形的关系,UR,UX,U,相似三角形！,（七）有关阻抗角的 小结,阻抗角 电路的性质,大于零,小于零,等于零,等于900,等于-900,感性电路,容性电路,纯电阻电路,纯电感电路,纯电容电路,端口处电压、电流关系,N,+,u,i,电压超前电流角,电压滞后电流角,电压与电流同相位,电压超前电流900,电压滞后电流900,N是单口无源网络,例题1：按要求求解。,有一电感线圈，其电阻R=15，电感L=25mH，将此线圈与C=5F的电容串联后，接到端电
4、压 的电源上。求：电路中电流i 和各元件上的电压瞬时值表达式。并判断电路的性质。,例1求解过程,解：据题意，画出电路图。,已知,则,例1求解过程,由于阻抗角8000，所以该电路为感性电路。,例题2(8-14)： 按要求求解。,电路由电压源 ，R和 L=0.025H串联组成。电感两端电压的有效 值为25V。试求电阻R的值和电流的表达式。,解：依题意画出电路图。,XL=L=25,又 Z=R+jXL,根据阻抗三角形可知：,阻抗角 =arctan(XL/R)=20.710,二、R、L、C 并联电路,（一）电阻元件的电导G （二）电感元件的感纳BL （三）电容元件的容纳BC （四）并联电路的导纳Y （五
5、）导纳三角形 （六）导纳角的含义 （七）导纳角与电压、电流相量的关系 （八）电流三角形 （九）导纳三角形和电流三角形的关系,（一）电阻元件的电导G,电导G表示电阻对电流的导通能力。,（二）电感元件的感纳BL,感抗的倒数称为感纳，用BL表示。单位是西门子S。,感纳BL表示电感对正弦电流的导通能力。,（三）电容元件的容纳BC,容抗的倒数称为容纳，用BC表示。单位是西门子S。,容纳BC表示电感对正弦电流的导通能力。,（四）并联电路的导纳Y,并联电路由KCL，可得：,注意：,1、导纳Y 是一个普通的复数，实部是电导，虚部是电纳，它们的单位都是西门子 S。,2、电纳:,3、导纳的极坐标形式为：,4、导纳
6、模及导纳角分别为：,G,B,（五）导纳三角形：,（六）导纳角的含义,当0时， BC BL ，电路呈现容性； 当0时， BC BL ，电路呈现感性； 当=0时， BC=BL ，电路呈纯电阻性。,可见 = ！,（七）导纳角与电压、电流相量的关系,导纳的大小即导纳模是电流与电压有效值之比，导纳角是电流相量与电压相量的相位差，正是电压滞后于电流的角度。,（八）电流三角形,令U=U 00 作相量图如下：,IR,U,IC,IL,IC+ IL,I,I,IG,IB,（九）导纳三角形和电流三角形的关系,G,B,Y,IG,IB,I,相似三角形！,二、导纳的概念,N,+,u,i,N是单口无源网络,三、阻抗与导纳的等
7、效互换,由阻抗Z 和导纳Y 的定义可知，对于同一单口无源网络来说，Z与Y互为倒数，即,即,故,第二节 阻抗的串、并联及 相量图,一、阻抗的串联 二、阻抗（导纳）的并联 三、阻抗的混联 四、正弦交流电路的相量图求解,一、阻抗的串联,（一）等效阻抗：,（二）两个阻抗串联时的分压公式：,二、阻抗（导纳）的并联,（一）等效导纳：,（二） 两个阻抗并联 时，等效阻抗及分流公式分别为,三、阻抗的混联,同电阻电路混联时的化简方法一样，不同之处在于运算过程中是复数参与运算，所以要应用复数的四则运算法则来进行分析。,例题3： 求支路电流i1、 i2和u10。,已知： ， 。,1,0,1,0,解：据题意：IS =1 00 A 由分流公式： 根据KCL，,1,0,很显然，I1、I2均大于IS ，这是电路中同时有电感和电容存在，二者彼此互补作用的结果。,1,0,1,0,
