第4章 正弦交流电路的分析与计算 - 阻.ppt

4 3 1阻抗 4 3阻抗与导纳 无源网络 端口电压相量与电流相量的比值称为阻抗 用Z表示 a 无源二端网络 b 等效电路 如果把正弦交流电路中各元件的电阻或电抗用复数表示 称之为复数形式的电阻电抗 简称阻抗 或 称为欧姆定律的相量形式 电阻 电感 电容的阻抗 相量模型将所有元件以相量形式表示 电阻 电抗 阻抗模 阻抗角 4 3 2用阻抗法分析串联电路 的阻抗 的阻抗 相量模型将所有元件以相量形式表示 由欧姆定律 由KVL RLC串联电路 R 5k L 6mH C 0 001 F u 5sin106tV求电流i和各元件上的电压 画出相量图 当角频率变为2 105rad s时 电路的性质有无改变 k k 例 电压相量为 2 当角频率变为2 105rad s时 电路阻抗为 如果几个理想元件相串联时 阻抗的模和幅角可由以下三角形求出 RL串联电路 RC串联电路 RLC串联电路 串联电路的相量模型分析 RL串相量图 RC串相量图 RLC串相量图 串联电路中 各元件上通过的电流相同 因此在相量分析中 应以电流为参考相量 参考相量画在正向实轴位置上 由相量图可以看出 RL串联电路中总电压超前电流一个 角 RC串联电路中总电压滞后电流一个 角 RLC串联电路中 若UL UC 则总电压超前电流一个 角 若UL UC 则总电压滞后电流一个 角 若UL UC时 总电压与电流同相 相位差 0 电路出现串联谐振 阻抗串联电路分析 Z Z1 Z2 R1 R2 j X1 X2 Z Zi 由KVL Ri jXi 上一页 下一页 返回 下一节 上一节 1 2 I Z1 Z2 分压公式 解 同理 例 或利用分压公式 注意 4 3 3导纳 如果无源网络端口上电压相量和电流相量参考方向一致 其导纳定义为 对导纳说明以下几点 其中导纳Y的单位是西门子 S 实部G 电导分量 虚部B 电纳分量 正值 可正可负 1 导纳Y是一个复数 导纳模 导纳角 导纳Y的几种表达式之间的关系 式中 电流超前电压 电路呈容性 1 电流滞后电压 电路呈感性 2 电流与电压同相 电路呈阻性 电路发生并联谐振 3 1 极坐标形式Z Y之间的等效互换 若 则 即 3 阻抗与导纳的等效互换 对于同一无源网络Z与Y互为倒数 即 或 2 代数形式Z Y间的等效互换 已知Z R jX 已知Y G jB 注意 单一元件R L C的导纳分别为 4 3 4用导纳法分析并联电路 导纳的又可表示为 G 电导 电阻的倒数 BL 感纳 感抗的倒数 BC 容纳 容抗的倒数 例 RLC并联电路中 R 5 L 5 H C 0 4 F 电压有效值U 10V 106rad s 求 总电流i 并说明电路的性质 解 设 Y 45o 0电流的相位超前电压 所以电路呈容性 例 已知R1 3 R2 8 XC 6 XL 4 求 各支路电流及总电流的瞬时值表达式 解 相量模型 一个110V 60W的白炽灯 用一个电阻 一个电感或一个电容分别和它串联 接到220V直流电源上 结果如何 思考练习 分析 白炽灯的灯丝电阻为 白炽灯和电阻串联 电阻阻值R 202 时白炽灯可正常工作 直流电路中电感元件相当于短路 所以无论接多大的电感 220V电压都会