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1、南京理工大学南京理工大学电电 路路 作作 业业 8-33 (a) 8-41 南京理工大学南京理工大学电电 路路 (b) (d) (b) (d)C CR R2 2R R1 1L LR R2 2C CL L2 2L L1 1R R1 1南京理工大学南京理工大学电电 路路 (b) (d) (b) (d)C CR R2 2R R1 1L LR R2 2C CL L2 2L L1 1R R1 1南京理工大学南京理工大学电电 路路 附加题附加题附加题附加题：已知已知已知已知 ，且，且，且，且 与与与与 同相，求同相，求同相，求同相，求R R、X XC C、X XL L及电压值及电压值及电压值及电压值U U
2、，电路消耗的平均功率，电路消耗的平均功率，电路消耗的平均功率，电路消耗的平均功率P P。+ +_ _-jXCRjXL+ +_ _10南京理工大学南京理工大学电电 路路 7.37.3 正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率 平均功率的两种计算方法平均功率的两种计算方法N N0 0.+ +_ _i iu u对无源二端网络对无源二端网络对无源二端网络对无源二端网络N N0 0：南京理工大学南京理工大学电电 路路 7.37.3 正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率 无功功率的两种计算方法无功功率的两种
3、计算方法N N0 0.+ +_ _i iu u对无源二端网络对无源二端网络对无源二端网络对无源二端网络N N0 0：南京理工大学南京理工大学电电 路路 7.37.3 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 提高功率因数的原则提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。 提高功率因数的
4、措施提高功率因数的措施:并联电容并联电容CuiR+_ _L+_ _+_ _南京理工大学南京理工大学电电 路路 7.37.3 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 给定给定给定给定P P、 , , 要求将要求将要求将要求将 提高到提高到提高到提高到 ，求，求，求，求C C = ?= ?南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题2 2P1cos 1P2cos 2+ +_ 例：例：例：例：已知一个负载的已知一个负载的已知一个负载的已知一个负载的 另一个负载的另一个负载的另一个负载的另一个负载的 求此电路的总功率因数求此电路的总功率因数求此
5、电路的总功率因数求此电路的总功率因数 南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题3 3 例例例例：已知已知已知已知Z Z=2+j2=2+j2, I IR R =5A, =5A, I IL L=3A, =3A, I IC C =8A=8A, 且总且总且总且总平均功率平均功率平均功率平均功率 P P=200W, =200W, 求求求求R R, , U U + +_ _.j jX XL LR RZ Z.j jX XC C 解解解解：令令令令 则则则则则则则则南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题4 4 例例例例：已知已知已知已知I I1 1= =I I2 2=10A,=10A
6、, U U=200V, =200V, R R=10=10, , f f=50Hz=50Hz, 电路消耗电路消耗电路消耗电路消耗 平均功率平均功率平均功率平均功率2kW2kW，且，且，且，且U U与与与与I I同相，试求同相，试求同相，试求同相，试求R R1 1、R R2 2、L L、C C. .+ +_ _.R R2 2R R+ +_ _R R1 1南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题5 5 5 5 例例例例：已知已知已知已知 求电压求电压求电压求电压+ +_ _.Z Z3 3Z Z2 2Z Z1 1南京理工大学南京理工大学电电 路路 第第第第8 8章章章章 正弦稳态电路的分析
7、正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析8.18.1 阻抗和导纳阻抗和导纳阻抗和导纳阻抗和导纳8.28.2 简单正弦稳态电路的分析及相量图简单正弦稳态电路的分析及相量图简单正弦稳态电路的分析及相量图简单正弦稳态电路的分析及相量图8.3 8.3 正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率8.4 8.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法8.5 8.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输8.6 8.6 正弦稳态电路的谐振正弦稳态电路的谐振正弦稳态电
8、路的谐振正弦稳态电路的谐振目目 录录南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法 例例例例：已知已知已知已知 , , 求求求求i i1 1( (t t) , ) , i i2 2( (t t) ) u us s( (t t) )+ +_ _i i1 134mHi i2 22 2i i1 1+ +_ _.+ +_ _3j4+ +_ _.-j2南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分
9、析方法 解解解解：首先画出时域电路对应的相量模型，并采用网孔法：首先画出时域电路对应的相量模型，并采用网孔法：首先画出时域电路对应的相量模型，并采用网孔法：首先画出时域电路对应的相量模型，并采用网孔法：+ +_ _3j4+ +_ _.-j2南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法，即，即，即，即，即，即，即，即南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法 例例例例：试列出节
10、点电压相量方程试列出节点电压相量方程试列出节点电压相量方程试列出节点电压相量方程.-j105.j5.-j0.5A.-j5j1010.南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题 例例例例：已知已知已知已知 ，试求电压，试求电压，试求电压，试求电压 。+ +_ _.-j8-j8-j10-j10j8j8a ab b6 66 6南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法 例例例例：求求求求.8+ +_ _j6j16j16-j4-j4南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4
11、正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法.Z1.Z2Z3Z4Z5 平衡条件：平衡条件：平衡条件：平衡条件：南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法 解解解解：分析：分析：分析：分析：求中间桥臂电流用戴维南定理最好求中间桥臂电流用戴维南定理最好求中间桥臂电流用戴维南定理最好求中间桥臂电流用戴维南定理最好1 1. . . . 求求求求.8+ +_ _j6j16j16-j4-j4.+ +_ _南京理工大学南京理工大学电电 路
12、路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法2 2. . . . 求求求求j6.8+ +_ _j16j16-j4-j4南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.48.4 正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法正弦稳态电路的一般分析方法3 3. . . . 求求求求Z Zeqeq: :4 4. . . . 求求求求8+ +_ _j6南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 即即即即Z ZL L= ?
13、= ? 时，时，时，时，Z ZL L可获最大平均功率可获最大平均功率可获最大平均功率可获最大平均功率P PL Lmaxmax= ?= ? N NZ ZL LZ ZL LZ Zeqeq+ +_ _ R RL L, , X XL L可可可可独立变化独立变化独立变化独立变化 | |Z ZL L| | 可变可变可变可变, , 不变不变不变不变 | |Z ZL L| | 不变不变不变不变, , 可变可变可变可变南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 1. 1. R RL L, , X XL L可可可可独立变化独立变化独立
14、变化独立变化 共轭匹配共轭匹配共轭匹配共轭匹配此时此时此时此时Z ZL LZ Zeqeq+ +_ _南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 2. 2. | |Z ZL L| | 可变可变可变可变, , 不变不变不变不变 模匹配模匹配模匹配模匹配Z ZL LZ Zeqeq+ +_ _南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 取取取取Z ZL L= |= |Z Zeqeq| | = 5= 5时时，可获，可获，可获，可获P Pmaxma
15、x: : 例例例例：取取取取Z ZL L= = Z Zeqeq =3-j4=3-j4时时，可获，可获，可获，可获P Pmaxmax: :Z Zeqeq= 3+j4= 3+j4Z ZL L+ +_ _*南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 除非作特别说明，通常所说的负载获得最大平均功率除非作特别说明，通常所说的负载获得最大平均功率除非作特别说明，通常所说的负载获得最大平均功率除非作特别说明，通常所说的负载获得最大平均功率P PL Lmaxmax为为为为最佳共轭匹配时负载获得的平均功率。最佳共轭匹配时负载获得的平
16、均功率。最佳共轭匹配时负载获得的平均功率。最佳共轭匹配时负载获得的平均功率。南京理工大学南京理工大学电电 路路 8.58.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输最大平均功率的传输 例：例：例：例：问问问问Z ZL L=?=?时，时，时，时，P PL Lmaxmax=?=?答案答案+ +_j10+ +_66ZL南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题1 1.Z Z1 1Z Z2 2R R+ +_ _ 例例例例：已知已知已知已知Z Z1 1= 200+j1000= 200+j1000, Z Z2 2= 500+j1500= 500+j1500, 要求要求 与与 相差
17、相差相差相差 ，求，求，求，求R R = ? = ? 南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题2 2 2 2 例例例例：已知已知已知已知U U=100V=100V, P P =86.6W, =86.6W, I I = = I I1 1 = = I I2 2, 求求求求R R, , X XL L , , X XC C 作出电路的相量图，作出电路的相量图，作出电路的相量图，作出电路的相量图，可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形 则：则：则：则：+ +_ _.R Rj jX XC Cj jX XL L南京理工大学南京理工
18、大学电电 路路 例例例例：已知已知已知已知 , , 且且且且 与与与与 同相，求同相，求同相，求同相，求R R、R R2 2、X XL L及电路消耗的平均功率及电路消耗的平均功率及电路消耗的平均功率及电路消耗的平均功率P P。习题习题习题习题3 3 3 3+ +_ _R2RjXL+ +_ _jXC南京理工大学南京理工大学电电 路路 习题习题习题习题4 4 4 4 例例例例：已知已知已知已知U Uabab=100 V, =100 V, 两两两两并联支路的平均功率为并联支路的平均功率为并联支路的平均功率为并联支路的平均功率为100W100W， ，且且且且 。求。求。求。求(1)(1)阻抗阻抗阻抗阻抗Z Z= =？(2)(2)整个电路的整个电路的整个电路的整个电路的 平均功率平均功率平均功率平均功率P P、无功功率无功功率无功功率无功功率Q Q及功率因数。及功率因数。及功率因数。及功率因数。+ +_ _.Z Z100100-j100-j100100100j100j100ab南京理工大学南京理工大学电电 路路 正弦稳态电路分析正弦稳态电路分析. 最大平均功率传输最大平均功率传输. . 本本 次次 课课 重重 点点
