徐树英电工学-海南大学教学-3-3ppt课件

1、知知:F1. 0,2k CR在在RC串联交流电路中，串联交流电路中，解：解：3.2kk100.15003.142116- CXC输入电压输入电压500Hz1V,1fU(1)求输出电压求输出电压U2，并讨论输入和输出电压之间，并讨论输入和输出电压之间的大小和相位关系的大小和相位关系 (2)当将电容当将电容C改为改为 时时,求求(1)中各项。中各项。F20RC1U+_+_I2U(1)581UCUI2UII 0 V 设设0.54VVcos581cos12 UU-5823.2-arctanarctanRXC12UUIR1610205003.142116- CXC,k222 CXRZ0arctanRXC

2、1Vcos112 UUU 1UCU254%12UU58I2U比比 超前超前2U1U58UZZZU2122 ZUI 分压公式：分压公式：21ZZZ 对于阻抗模普通对于阻抗模普通21ZZZ 留意：留意：IZZIZIZUUU)( 212121 UZZZU2111+UZ-I+U1U2U1Z2Z+-+-I通式通式: kkkXRZZj解：解：同理：同理：+U1U2U1Z2Z+-+-I3010j58.664)j(92.5)(6.1621 ZZZUIZ220 3022 0 A10 30V55.6239.822V55.610.922Vj9)(6.1611 IZUV58103.622Vj4)(2.522 IZUI

3、j96.161Z例例12: 有两个阻抗有两个阻抗Z22.5j4它们串联接在它们串联接在V30220 U的电源的电源;求求:和和21UU、并作相量图。并作相量图。1UUI2U5830 55.6 21UUU留意：留意： 21UUU +U1U2U1Z2Z+-+-IV58103.6V30220j58.66j42.52122 UZZZUVZUUZZ11126.16j9220 308.66j5239.8 55.6 V 以下各图中给定的电路电压、阻抗能否正确？以下各图中给定的电路电压、阻抗能否正确？思索思索两个阻抗串联时两个阻抗串联时,在什么情况下在什么情况下:21ZZZ成立。成立。7ZU=14V ?10Z

4、U=70V ?(a)3-j4V1V2 6V8V+_U-j6 -j830V40V(b)V1V2+_U两个阻抗的电压为同两个阻抗的电压为同相位时侯。相位时侯。2121ZUZUIII IZZZI21122121ZZZZZ ZUI 对于阻抗模普通对于阻抗模普通21111ZZZ21111ZZZ +U1Z-I2Z1I2I+UZ-IIZZZI2121通式通式:k11ZZ解解:同理：同理：+U1Z-I2Z1I2I26.54.4710.511.81650j68j4337105352121 ZZZZZAUIZ11220 04453 A5 53A0UIZ22220 022 37 A137j431Z有两个阻抗有两个阻

5、抗j682Z它们并联接在它们并联接在V0220 U的电源上的电源上;求求:I和和21II、并作相量图。并作相量图。 21III相量图相量图1IUI2I533726.5 21III留意：留意：A26.549.226.54.470220 ZUI或或 AAIII1244 -5322 3749.226.5 A思索思索 1、以下各图中给定的电路电流、阻抗能否正、以下各图中给定的电路电流、阻抗能否正确？确？2ZI=8A ?2ZI=8A ?(c)4Aj4 4Aj4 A2IA1(d)4A4 4Aj4 A2IA13. 假设某支路的阻抗假设某支路的阻抗6)j8( Z , 那么其导纳那么其导纳)S61j81( Y对

6、不对对不对?+U-CL4. 图示电路中图示电路中,知知CLXX那么该电路呈感性那么该电路呈感性,对不对对不对?2. 图示电路中图示电路中,知知A1+U-RA2A3CL2RXXCL电流表电流表A1的读数为的读数为3A,试问试问(1)A2和和A3的读数为多少的读数为多少?(2)并联等效阻抗并联等效阻抗Z为多少为多少?AAAA Z233 23,2 ：，：不对不对不对，呈容性不对，呈容性知知:Vsin2220tu 400,200100,501CLXX,RR求求: i21ii,+U-1RCXj-LXjRI1I2IV0220 Uj1200)100(j11 LXRZ140jj2CXZ33440240)j32

7、050(j400j200100j400)(j200)(10050 Z+U-50I1I2I100j200j400-AUIZ220 00.533 A440 33AZIIZZ2112j4000.5330.89-59.6 A100j200j400Z 440 33AZIZZ1212100 j2000.533100 j200 j4000.5 93.8 AIit0.5 2sin (33 )A)A59.6(sin20.891ti)A93.8(sin20.52ti+U-50I1I2I100j200j400-I 20.5 93.8 AI 10.89-59.6 AI 0.533 A例例16：以下图电路中知：以下图电

8、路中知：I1=10A、UAB =100V，求：总电压表和总电流表求：总电压表和总电流表 的读数。的读数。AB C1V51I2Ij10Aj5I解解: 利用相量图分析求解利用相量图分析求解画相量图如下：画相量图如下：ABU设设 为参考相量为参考相量, ,由相量图可求得：由相量图可求得：ABU10A1I超前超前1I90ABU A,21055100222I45AB2UI滞滞后后101II452102II =10 AUL= I XL =100VV =141V由相量图可求得：由相量图可求得：求：求：A、V 的读数的读数知：知：I1=10A、 UAB =100V，ABU90IUL超超前前100ABU101I

9、I452102I100LU45UAB C1V51I2Ij10Aj5I由相量图可求得：由相量图可求得：UI解：解：A1022002002L22RXRZUI210210200 LXR所所以以A2545sin1045sin21 IIA2545cos2 IIRXLXC+ S1I2IIU知知,XRUL V,200。CLX,XR,I,开封锁合后开封锁合后 u，i 同相。同相。,A102 II开封锁合前开封锁合前求求:2I451I开封锁合前后开封锁合前后I2的值不变。的值不变。220252001IUXC解：解：V220UA15.62221IA112IA11 I所以所以例例18: 图示电路中知图示电路中知:u

10、t220 2sin314 VA)90(314sin2112ti试求试求: 各表读数及参数各表读数及参数 R、L 和和 C。A)45(314sin221ti+u- ARL A1 A21iC2ii VA11A90114515.621 III 10LXRH0.03182fXLLi+u- ARLA1A21iC2iVj10104514.14515.6022011 IUZ20 CX所所以以XfC90209011022022 IUZ例例19： 图示电路中图示电路中,知知:U=220 V,=50Hz,分析以下情况分析以下情况:解解: (1) K翻开时翻开时:A221 IIcosUIP

11、 0.8222203872cosUIPR1UUcos2200.8V176 V所以V1320.6V220sin UUL+U-1RLXI1I2I2ZS+PRI22387282210IUZ622LRZXV1768V22 IRUR所以所以V1326V22 LLIXU1I2IU方法方法2:A221 III+U-1RLXI1I2I2ZS+3.8 电路中的谐振电路中的谐振*什么叫谐振？什么叫谐振？ 在既有电容又有电感的电路中，当电源的频率在既有电容又有电感的电路中，当电源的频率和电路的参数符合一定的条件时，电路总电压与和电路的参数符合一定的条件时，电路总电压与总电流的相位一样，整个电路呈电阻性。总电流的相位

12、一样，整个电路呈电阻性。 1 1、串联谐振、串联谐振2 2、并联谐振、并联谐振*谐振时要留意一些什么？谐振时要留意一些什么？ 某些物理量会到达极大值。某些物理量会到达极大值。*谐振有几种？谐振有几种？上一页上一页下一页下一页前往前往下一节下一节上一节上一节1. 谐振的条件及谐振频率：谐振的条件及谐振频率： Z = R + j (XL XC)= R + j X 当当 X= 0 时时: Z = R = 0一串联谐振一串联谐振 u与与 i 同相位同相位L+UIRCUCULUR+谐振的条件：谐振的条件：XL= XCnC1 nL=n=f n= 谐振频率：谐振频率：LC 1LC 12上一页上一页下一页下一

13、页前往前往下一节下一节上一节上一节2.串联谐振的特点：串联谐振的特点：UXL+UIRCUCULUR+(3) UL=UC电压谐振电压谐振(4) 质量因数：质量因数： (1) Q = 0 QL=QC 0= cos = 1Q f =ULUUCU=(2) L和和C 串联部分相当于短路串联部分相当于短路 Z = R =Z，最小，最小 电路呈现纯电阻特性电路呈现纯电阻特性XLIRI=上一页上一页下一页下一页前往前往下一节下一节上一节上一节IURULUC电压谐振电压谐振= UUXL+UIRCUCULUR+上一页上一页下一页下一页前往前往下一节下一节上一节上一节10kVRC谐振在电力系统中应谐振在电力系统中应尽量防止。尽量防止。e1e2e3uo 对对MOA避雷器的高压实避雷器的高压实验验 几十万伏工频电压几十万伏工频电压LCuo串联谐振在电力工串联谐振在电力工程中的运用例子程中的运用例子:而在通讯系统中恰而在通讯系统中恰好利用谐振来接受好利用谐振来接受微弱的信号。微弱的信号。200V几十万伏几十万伏上一页上一页下一页下一页前往前往下一节下一节上一节上一节二并联谐振二并联谐振UICILIR1.谐振的条件：谐振的条件： iX = 0= I i = iR XL= XCnC1 nL=RCLiiRiCiLiXu+上一页上一页下一页下一页