電路第五版第9章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析(xs)

復阻抗1.定義：阻抗模阻抗角第9章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析當無源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為單個元件時有：C+-L+-R+-2.理想元件的復阻抗：復導納導納模導納角無源線性網(wǎng)絡(luò)+-Y+-阻抗串聯(lián)、并聯(lián)的電路同直流電路相似：ZZ1Z2+++---Y+-Y1Y2

1.電阻、電感和電容串聯(lián)的電路LCRuuLuCi+-+-+-j

LR+-+-+-由KVL：2.電阻、電感和電容并聯(lián)的電路由KCL：iLCRuiLiC+-iLj

LR+-9.3用相量法分析電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)一.簡單電路：1.對串聯(lián)電路3.兩個元件的串，并聯(lián)：總阻抗：2.并聯(lián)電路總導納：（1）串聯(lián)：總阻抗：（2）并聯(lián)：總導納：列寫電路的節(jié)點電壓方程+_+_21Y1Y2Y3Y4Y5例1.解：二.復雜電路（舉例說明）方法一：解：例2.Z2Z1ZZ3例3.用疊加定理計算電流Z2Z1Z3+-已知平衡電橋Z1=R1,Z2=R2,Z3=R3+jwL3。

求：Zx=Rx+jwLx。例4.解：Z1Z2ZxZ3

已知：Z=10+j50W,Z1=400+j1000W。例5.解：ZZ1+_已知：U=115V,U1=55.4V,U2=80V,R1=32W,f=50Hz

求：線圈的電阻R2和電感L2。例6.解：R1R2L2+_+_+_9.4正弦電流電路中的功率無源一端口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率1.瞬時功率無源+ui_

tO第二種分解方法：UIsin

sin2t為可逆分量，周期性交變，相當于電抗吸收的瞬時功率，與外電路周期性交換。2.平均功率

=

u-

i：功率因數(shù)角。對無源網(wǎng)絡(luò)，為其等效阻抗的阻抗角。即

P=|Z|I2cos=RI2cos

：功率因數(shù)。P的單位：Wcosj

=P/(UI)cosj1,純電阻0，純電抗已知：電動機PD=1000W，U=220V，f=50Hz，C=30

F。

求負載電路的功率因數(shù)。D的功率因素為0.8。+_DC例.解：4.視在功率(表觀功率)S3.無功功率

Q表示交換功率的值，單位：var(乏)。Q>0，表示網(wǎng)絡(luò)吸收無功功率；Q<0，表示網(wǎng)絡(luò)發(fā)出無功功率。有功，無功，視在功率的關(guān)系：有功功率:

P=UIcos

單位：W無功功率:

Q=UIsinj

單位：var視在功率:

S=UI

單位：VAjSPQ功率三角形5.R、L、C元件的有功功率和無功功率uiR+-PR=UIcos

=UIcos0=UI=I2R=U2/RQR=UIsin

=UIsin0=0iuL+-PL=UIcos

=UIcos90=0QL=UIsin

=UIsin90=UIiuC+-PC=UIcos

=Uicos(-90)=0QC=UIsin

=UIsin(-90)=-UI例1

三表法測線圈參數(shù)。已知：f=50Hz，且測得U=50V，I=1A，P=30W。解法1RL+_ZVAW**9.5復功率1.復功率負載+_復功率守恒定理：在正弦穩(wěn)態(tài)下，任一電路的所有支路吸收的復功率之和為零。即此結(jié)論可用特勒根定理證明。已知如圖，求各支路的復功率。例1.+_10∠0oA10Wj25W5W-j15W解一：2、功率因數(shù)提高P=ScosjS75kVA負載cosj

=1,P=S=75kWcosj

=0.7,P=0.7S=52.5kW一般用戶：異步電機空載cosj

=0.2~0.3

滿載cosj

=0.7~0.85日光燈cosj

=0.45~0.6

(1)設(shè)備不能充分利用，電流到了額定值，但功率容量還有；(2)當輸出相同的有功功率時，線路上電流大I=P/(Ucosj

)，線路壓降損耗大。功率因數(shù)低帶來的問題：解決辦法：（1）高壓傳輸（2）改進自身設(shè)備（3）并聯(lián)電容，提高功率因數(shù)。分析:j1j2LRC+_已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cosj1=0.6(滯后)。要使功率因數(shù)提高到0.9,求并聯(lián)電容C。例2.P=20kWcosj1=0.6+_CLRC+_解：9.6最大功率傳輸討論正弦電流電路中負載獲得最大功率Pmax的條件。ZLZi+-Zi=Ri+jXi，ZL=RL+jXL(1)ZL=RL+jXL可任意改變

(a)討論XL改變時，P的極值顯然，當Xi+XL=0，即XL=-Xi時，P獲得極值(b)討論RL改變時，P的最大值當RL=Ri時，P獲得最大值綜合(