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1、第九章第九章 MATLAB在电路中的应用在电路中的应用1 电阻电路2 正弦稳态电路金陵科技学院机电工程学院9.1 电阻电路电阻电路网孔电路法齐性定理节点电压法戴维南定理金陵科技学院机电工程学院例例9.1 电阻电路的计算电阻电路的计算图9.1 例9.1的电路图已知:R1=2,R2=4,R3=12,R4=4,R5=12,R6=4,R7=2.求:(1):若us=10V,求i3,u4,u7.(2):若u4=6V,求us,i3,u7.解:用网孔法列方程组金陵科技学院机电工程学院例例9.1 电阻电路的计算电阻电路的计算把方程组写成矩阵形式为图9.1 例9.1的电路图可简写为:AI=Bus金陵科技学院机电工
2、程学院例例9.1 电阻电路的计算电阻电路的计算(2) 由齐性定理可以知道i3=k1*us,u4=k2*us,u7=k3*us. 由则由(1)解可以得到k1,k2,k3(k1=i3/us, k2=u4/us, k3=u7/us.) 再利用(2)的已知条件可得us,i3,u7.(us=u4/k2, i3=k1*us, u7=k3*us.)简写成:AI=Bus图9.1 例9.1的电路图(1)已知, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,us.可通过上述矩阵求得ia,ib,ic,则由i3=ia- ib, u4=R4*ib, u7=R7*ic.求得i3,u4,u7.例题见例题见金陵科技学院机电工程学
3、院例例9.1 电阻电路的计算电阻电路的计算结果:解问题（1）us=10A = 18 -12 0 -12 28 -12 0 -12 18i3 = 0.3704u4 = 2.2222u7 = 0.7407解问题（2）给定u42= 6us2 =i32 =u72 = 2金陵科技学院机电工程学院例例9.2 含受控源的电阻电路含受控源的电阻电路图9.2 例的电路图已知:R1=R2=R3=4,R4=2,K1=0.5,K2=4,iS=2A.求:i1,i2.解:列节点电压方程组:ab金陵科技学院机电工程学院例例9.2 含受控源的电阻电路含受控源的电阻电路写成矩阵形式有代入已知条件,可求得例题见例题见金陵科技学院
4、机电工程学院结果:i1 = 1i2 = 1例例9.2 含受控源的电阻电路含受控源的电阻电路金陵科技学院机电工程学院例例9.3 戴维南定理戴维南定理已知:R1=4,R2=2,R3=4,R4=8,is1=2A, is2=0.5A.求:(1):RL为何值时,能获得最大功率.(2):研究RL在0-10范围内变化时,其吸收功率的情况.金陵科技学院机电工程学院例例9.3 戴维南定理戴维南定理解:先求ao以左的戴维南等效电路.因此断开ao,并在ao端接入外加电流源ia,得(b)图.取o为参考电位点,列节点方程.写成可简写为:AX=BI金陵科技学院机电工程学院例例9.3 戴维南定理戴维南定理求问题一:(1)求
5、uoc 令ia=0A,is1=2A, is2=0.5A,可以解得一组u11, u21, ua1,则uoc= ua1(2)求Req 令ia=1A,is1=0A, is2=0A,可以解得另一组u12, u22, ua2 ,则Req=ua2/ia=ua2(3)求RL 当Req=RL时,PMAX= uoc2/4 Req 例题见例题见求问题二:PL= RL*uoc2/(Req +RL)2令RL=1,2,3,4.,分别求PL,并画图金陵科技学院机电工程学院例例9.3 戴维南定理戴维南定理结果:uoc = 5.0000Req = 5.0000P = 1.2500RL = 0 1 2 3 4 5 6 7 8
6、9 10p = Columns 1 through 9 0 0.6944 1.0204 1.1719 1.2346 1.2500 1.2397 1.2153 1.1834 Columns 10 through 11 1.1480 1.1111金陵科技学院机电工程学院9.2 正弦稳态电路正弦稳态电路金陵科技学院机电工程学院例例9.4 简单正弦稳态电路简单正弦稳态电路已知： R=5， UC=10300 V L=3，求Ir，Ic，I，和UL，US ，并画出向量图。解：设Z1=jL，Z2=R，Z3=1/jC，R与C并联后的阻抗为 ，总阻抗为Z=Z1+Z23。 例题见例题见金陵科技学院机电工程学院例例9
7、.4 简单正弦稳态电路简单正弦稳态电路结果：uc =Ic =Ir =I =ul =us = uc Ir Ic I ul us 幅值 相角 金陵科技学院机电工程学院例例9.5 正弦稳态：戴维南定理正弦稳态：戴维南定理已知C1，R2=R3=2，L4=1H；Us(t)=10+10costIs(t)=5+5 cos2t，求b，d两点之间的电压U (t)。金陵科技学院机电工程学院（1）先看 对b、d点产生的等效电压 其相应的等效内阻抗为（2）令，则电流源在b，d间产生的电压为IsZeq（3）两者叠加得例题见例题见例例9.5 正弦稳态：戴维南定理正弦稳态：戴维南定理金陵科技学院机电工程学院例例9.5 正弦稳态：戴维南定理正弦稳态：戴维南定理结果： w um phi 0.0000 10.0000 0
