ch08 正弦稳态电路的分析jb.ppt

1,第8章,正弦稳态电路的分析,2,内容：正弦量；复数及其运算；正弦量的相量表示法；两类约束关系的相量形式；阻抗与导纳及其变换关系；阻抗与导纳的串联与并联；向量图；正弦稳态电路的分析；正弦电流电路的功率。,学习目标:,重点与难点：运用相量法分析计算正弦稳态响应；运用相量法分析计算正弦稳态电路中的功率。,正确理解正弦量的概念，牢记正弦量的三要素，熟练计算同频正弦量的相位差。正确区分瞬时值、最大值、有效值和平均值。会对复数进行加减乘除运算。深刻理解正弦量的相量表示法。深刻理解和掌握交流电路中电阻、电容、电感元件上的电压、电流之间的相位关系，并能进行相关的计算。能运用相量法计算分析正弦稳态响应。会计算正弦电流稳态电路中的功率。,第8章正弦稳态电路的分析,3,第8章正弦交流电路导论,8.4两类约束关系的相量形式,8.7相量图,8.3正弦量的相量表示,8.1正弦量,8.6阻抗与导纳的串联与并联,8.2复数及其运算,8.5阻抗与导纳,8.8正弦电路稳态的分析,8.9正弦电流电路的功率,4,8.1正弦量,一、正弦量,时变电压和电流随时间变化的电压和电流。,瞬时值时变电压和电流在任一时刻的数值。,周期是波形（函数）再次重复出现所需的最短时间间隔，单位为s。,周期电压和电流若时变电压和电流的每个值在经过相等的时间后重复出现，称其为周期电压和电流.f(t)=f(t+kT).k为正整数，T为周期.,频率单位时间内的周期数称为频率。f=1/T(HZ)。,交变电压和电流周期电压(电流)的大小、方向均随时间变化。,5,正弦量的波形图：,正弦电压和电流随时间按正弦规律变化的电压和电流。简称正弦量。,如u(t)=UmCOS(t+u),8.1正弦量,6,二、正弦量的三要素：,1、振幅：Um。,3、初相：u=t+u|t=0一般在|u|的主值范围内取值。判断：离坐标原点最近的正弦量之正最大值出现在时间起点之前则u0，反之u0,8.1正弦量,7,例1：电压波形如图所示。(1)试求T、f及;(2)写出u(t)的表达式；(3)求t=5ms及16ms时刻的电压大小及实际方向。,解：,(1)T=22.5-2.5=20ms,F=1/T=50Hz,=2f=314rad/s,(2)u(t)=100cos(100t-/4)V,(3)u(5ms)=100cos(100510-3-/4)=70.7V实际方向与参考方向一致,u(16ms)=100cos(1001610-3-/4)=-45.4V实际方向与参考方向相反,8.1正弦量,8,三、同频正弦量的相位差,设u(t)=Um*cos(t+u)i(t)=Im*cos(t+i),u与i之相位差：=(t+u)-(t+i)=u-i,8.1正弦量,9,0,(0时，称感性无功功率；当sin0,Q0时，称容性无功功率。,8.9正弦交流电路中的功率,75,P、Q、S之间的关系：,tg=Q/P,P=Scos=UIcosQ=Ssin=UIsin,功率守恒：p(t)、P、Q符合功率守恒；S不符合功率守恒。,8.9正弦交流电路中的功率,76,例1：如图所示电路，U=100V，求P,Q,S,cos。,8.9正弦交流电路中的功率,解：,P=UIcos=600W,Z=6+j8=10,|Z|=10,Q=UIsin800var,S=UI=1000VA,77,例2:如图所示电路，,求电路吸收的有功功率P。,8.9正弦交流电路中的功率,解：,P=UIcos=20*2.24cos()=40W,Z1=6+j8=10,Z2=16-j12=20=10,78,例3：求图示电路中电源向电路提供的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解：电路相