电工基础(cp4)汇编

1、第一个实验名称为第一个实验名称为直流电路的测量与研究直流电路的测量与研究，内容在内容在5.2节中，戴维南定理节中，戴维南定理必做必做，叠加，叠加定理定理选作加分选作加分。实验前按照预定时间和地点上网选课，上实验前按照预定时间和地点上网选课，上课时带校园卡刷卡进入实验室。课时带校园卡刷卡进入实验室。实验前仔细阅读实验指导书中的相关内容，实验前仔细阅读实验指导书中的相关内容，如仪器仪表的使用方法，实验室管理规定，如仪器仪表的使用方法，实验室管理规定，实验实验预习预习报告怎么写等等，实验前可以计报告怎么写等等，实验前可以计算几个算几个特殊特殊值。值。第四章第四章 正弦电路的正弦电路的稳态稳态分析分析

2、4-1 正弦量的基本概念正弦量的基本概念正弦电路正弦电路：指含有正弦电源（激励）且电路各：指含有正弦电源（激励）且电路各部分产生的电压和电流（响应）均按正弦规律部分产生的电压和电流（响应）均按正弦规律变化的电路。变化的电路。周期周期频率频率幅值幅值峰峰值峰峰值平均值平均值第四章第四章 正弦电路的稳态分析正弦电路的稳态分析4-1 正弦量的基本概念正弦量的基本概念角频率角频率相位相位初相位初相位相位差相位差4-1 正弦量的基本概念正弦量的基本概念有效值有效值方均根值方均根值参考正弦量参考正弦量例例1：求下图正弦函数的瞬时值表达式：求下图正弦函数的瞬时值表达式4-1 正弦量的基本概念正弦量的基本概念

3、4-1 正弦量的基本概念正弦量的基本概念例例2：已知：已知 ,求：求： 1、正弦量的频率、周期。、正弦量的频率、周期。 2、正弦量的最大值和有效值。、正弦量的最大值和有效值。 3、正弦量的初相位。、正弦量的初相位。 4、正弦量的相位差。、正弦量的相位差。 314V12100costtu 314A125sini tt 2、瞬时值表示法、瞬时值表示法4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法1、图形表示法、图形表示法3、相量表示法、相量表示法4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法复数知识回顾复数知识回顾矢量矢量A实部实部Re aA虚部虚部Im bA模模辅角辅角cosaar

4、ctanbasinb22abjAab(cosjsin )1j 4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法欧拉公式欧拉公式jAab(cosjsin )jjeecos2jcosjsineje jjeesin2j4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法复数运算复数运算11111jAab22222jAab121212()j()AAaabb121212A A 111222AA4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法共轭复数运算共轭复数运算jAab *jAab *2AAa*j2AAb*2A A*1 2AA 利用平行四边形法则和多边

5、形法则利用平行四边形法则和多边形法则绘图可以计算复数加减法绘图可以计算复数加减法4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法在正弦在正弦稳态电路中，响应稳态电路中，响应(电压和电流电压和电流)都是与都是与激励同频率的正弦量。在已知频率的情况下，激励同频率的正弦量。在已知频率的情况下，只需关注大小和初相位两个要素就可以确定正只需关注大小和初相位两个要素就可以确定正弦量。弦量。 cosmttuUmmUU最大值相量最大值相量UU有效值相量有效值相量m2UU相量图相量图4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法 cosmttuU tuj()mmmecos(

6、)jsin()tUUtUt j()mReettuUjjmRee etUjmReetUej旋转因子旋转因子90ej90ejmmUU4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法例例1：写出各电流的相量形式，绘制相量图。：写出各电流的相量形式，绘制相量图。12314.14cosA4 2cos(45 )A5sinAititit4-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法3、相量表示法、相量表示法例例2：写出各正弦量的瞬时值表达式。：写出各正弦量的瞬时值表达式。122030 VU 2j10VU 3m3j4VU ，工作频率，工作频率50Hz； ,角频率角频率100rad/s; 。4-3

7、基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性1m1j11mcosReetItiI2m2j22mcosReetItiIjj121m2mReeReettiiIIj1m2mRe ()etIIjj1m2mReeettII复数运算规则复数运算规则j121m2mRe ()etiiII1、KCL的相量形式的相量形式0i m0I0I 2、KVL的相量形式的相量形式m0U0U4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性一、基尔霍夫定律的相量形式一、基尔霍夫定律的相量形式例：已知例：已知 求求1210cos(30 )A,5cos(45 )A,itit3i4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性

8、二、电阻元件特性及其相量形式二、电阻元件特性及其相量形式mcosiIt0i4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性伏安关系伏安关系二、电阻元件特性及其相量形式二、电阻元件特性及其相量形式功率功率pP平均功率平均功率有功功率有功功率4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性电阻在电路中的作用电阻在电路中的作用三、电感元件特性及其相量形式三、电感元件特性及其相量形式mcosiIt0i4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性伏安关系伏安关系三、电感元件特性及其相量形式三、电感元件特性及其相量形式功率功率pP无功功率无功功率QUI4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫

9、定律及元件特性电感在电路中的作用电感在电路中的作用四、电容元件特性及其相量形式四、电容元件特性及其相量形式mcosuUt0u4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性伏安关系伏安关系四、电容元件特性及其相量形式四、电容元件特性及其相量形式功率功率pP无功功率无功功率QUI 4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性电容在电路中的作用电容在电路中的作用mcos()iiIt五、五、RLC串联电路特性及其相量形式串联电路特性及其相量形式4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性伏安关系伏安关系0imcos()iiIt五、五、RLC串联电路特性及其相量形式串联电路特性及其

10、相量形式4-3 基尔霍夫定律及元件特性基尔霍夫定律及元件特性0i4-4 复阻抗和复导纳复阻抗和复导纳1、定义、定义2、复阻抗和复导纳的参数关系、复阻抗和复导纳的参数关系例例1：求无源网络的串联和并联等效电路参数：求无源网络的串联和并联等效电路参数100V, 2A,36.87uiUI4-4 复阻抗和复导纳复阻抗和复导纳3、复阻抗和复导纳的串并联、复阻抗和复导纳的串并联4-4 复阻抗和复导纳复阻抗和复导纳例例2：求电感所在支路电流。：求电感所在支路电流。124 ,6 ,8 ,5 ,12VLCSRRXXU 4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率mcos()uuUtmcos()iiIt瞬时功率瞬时功率p

11、ui4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率2coscosuitpuiUIUImcos()uuUtmcos()iiIt有功功率（平均功率）有功功率（平均功率）无功功率无功功率视在功率（表观功率）视在功率（表观功率）01TpdtTP cosUIsinuiQUISUI功率因数功率因数cos4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率复功率复功率jSPQS uiUIuiUI *U I*2SZI IZIUIZ真题真题真题真题220220cos(314)Vut4-5 正弦电路的分析方法正弦电路的分析方法30R复习复习已知已知127.4mHL39.8FC求：求：1、 、 、 ； 2、 、 及及 ；LXCXZI( )i

12、 tL( )ut 3、P 、Q 、S 及及 cos 。真题真题例例2：干路电流与总电压同相位，并联：干路电流与总电压同相位，并联Z2前后前后I不变不变15 ,20LRX100VU 求求Z2。4-5 正弦电路的分析方法正弦电路的分析方法例例3： ,若要输出电压与输入电压有若要输出电压与输入电压有90度的相位差，度的相位差，1213.2k,1FRRC50Hzf 求求C2。4-5 正弦电路的分析方法正弦电路的分析方法例例4：110R 50VU 求求Z2。4-5 正弦电路的分析方法正弦电路的分析方法1230VUU例例5：求：求 的表达式（节点法、戴维南、叠加）的表达式（节点法、戴维南、叠加）4-5 正

13、弦电路的分析方法正弦电路的分析方法3I4-5 正弦电路的分析方法正弦电路的分析方法例例6：求图中流经电压源的电流和电流源两端：求图中流经电压源的电流和电流源两端的电压的表达式。的电压的表达式。例例7：已知：已知求等效复数阻抗。求等效复数阻抗。140 , 10 , 20RrC功率因数及其提高方法功率因数及其提高方法4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率意义意义方法方法例例cosPUI例：例：在50Hz、380V的电源上接一感性负载，功率为 ，功率因数为0.6，若要求将电源的功率因数提高到0.9，需并联多大电容？ 4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率20kWP 真题真题最大功率的传输最大功率的传输4

14、-6 正弦电路的功率正弦电路的功率负载的负载的R和和X均可改变均可改变2PRI22200()()SRURRXX0XX 0RR2MAX04SUPR共轭匹配或最佳匹配共轭匹配或最佳匹配最大功率的传输最大功率的传输4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率负载阻抗角固定时，获负载阻抗角固定时，获得最大功率的条件为得最大功率的条件为2PRI22200()()SRURRXX模匹配模匹配0ZZ2max00cos21 cos()SUPZ0负载为负载为纯电阻纯电阻时，即负时，即负载阻抗角不变，上式中载阻抗角不变，上式中4-6 正弦电路的功率正弦电路的功率例：例：求：最佳匹配阻抗及获得的最大功率；求：最佳匹配阻抗及获

15、得的最大功率； 1230 ,40 ,LCRRXX100VSU 第第4章习题章习题4-12b：求电路的等效复阻抗求电路的等效复阻抗 第第4章习题章习题4-13：求：求：1260 ,100 ,0.2H,C=10FRRL0.2 2cos(31430 )ASitRiCiu第第4章习题章习题4-18：求：求：R 和和1V81.65V2V111.54V100V 50CUXLX第第4章习题章习题4-20：求：求：i 和和u442 2cos10 V,2sin10 VSSutit第第4章习题章习题4-22：若图中两个相量相位差若图中两个相量相位差90度，求度，求R015 ,8CRXR 第第4章习题章习题4-24： 求电路参数求电路参数1V220V1W4