电路课件92-93

1、 1. 1. 阻抗和导纳阻抗和导纳 （1 1）阻抗）阻抗 阻抗的一般形式阻抗的一般形式 单一元件的阻抗单一元件的阻抗电阻电阻：ZR=R）（称为容抗称为容抗CXC 1 CCZC 1jj1 电容电容：ZZXRZ j电感：电感：ZL=jL（ XL=L 称为感抗）称为感抗） Z ZZRjX+1+jO RLC串联电路串联电路: :)1( jCLRZ （2 2）导纳）导纳 ZY1 导纳的一般形式导纳的一般形式：YYBGY j 单一元件的导纳单一元件的导纳电阻电阻：YR=G）（称为感纳称为感纳LBL 1 LLYL 1jj1 电感电感：电容电容：YC=jC（BC=C称为容纳称为容纳） YYGjB+1O+j阻抗

2、与导纳的互换。阻抗与导纳的互换。 2. 阻抗（导纳）的串并联阻抗（导纳）的串并联ZYZYZXBZRG ，1 22YZYZYBXYGR ，1 22ZZXRZ jYYBGY j 相量图的画法：相量图的画法：VCR多边形法则多边形法则KCL （1）并联电路）并联电路 VCR多边形法则多边形法则KVL （2）串联电路）串联电路 画出例画出例91电路的相量图。电路的相量图。得得为参考，由为参考，由以以KVLICLRUUUU 则相量图如图所示则相量图如图所示RL jCj1 I -RULUCUSUISURULUCU 13.53-O画相量图时，各相量的画法与先后次序无关画相量图时，各相量的画法与先后次序无关（

3、相量图不唯一）。如图所示（相量图不唯一）。如图所示注意注意OICURULUSU画出例画出例92电路的相量图。电路的相量图。 （1）先画出并联部分的电压）先画出并联部分的电压 相量相量 ，根据，根据 21III 画画出出电电流流多多边边形形。10U10I -SU2Z1ZZ1I2I10U2I1IISUOIZ画画出出电电压压多多边边形形根根据据，为为参参考考再再以以IZUUUUIZ 1010S0 I0 UIZU UYI 欧姆定律欧姆定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律0 i0 uRiu Gui 结论结论相量法分析正弦稳态的主要步骤相量法分析正弦稳态的主要步骤1 1画出电路的相量模型画出电路的相量模型2 2利

4、用网络的分析方法求解得到待求的电压、利用网络的分析方法求解得到待求的电压、 电流相量。电流相量。3 3根据所求的电压、电流相量写出相应的瞬时根据所求的电压、电流相量写出相应的瞬时 值表达式值表达式 将时域模型中正弦电压和电流用相应将时域模型中正弦电压和电流用相应的相量表示，将时域模型中的相量表示，将时域模型中RLC元件的参元件的参数用相应的阻抗（或导纳）表示，并分别数用相应的阻抗（或导纳）表示，并分别标注在电路图上。标注在电路图上。A2V200V200V602002211SiIUUU ，设，设由题意知由题意知 图示电路中，图示电路中， 电流表电流表A的的读数为读数为2A，电压表，电压表V1、V

5、2的读数均为的读数均为200V。求参数。求参数R、L、C，并，并作出相量图。作出相量图。，V)3314cos(2200S tu Ri -SuLCAV1V22120020060200，从图中可列写出如下方程，从图中可列写出如下方程iIUC 21001jiLjRIUZ 111100法法1 1：用相量：用相量式直接求解式直接求解 H159. 0 86.60F31.85 90 0 12021 LRCi 解得：解得：法法2 2：利用相量图助解：利用相量图助解根据根据KVL可作出两种可能的可作出两种可能的电压相量图，如图所示电压相量图，如图所示1U2USU）（2U）（1U 60由相量图得由相量图得 90

6、0 12021 i 法法3 3：利用阻抗三角形求解：利用阻抗三角形求解阻抗三角形如图所示阻抗三角形如图所示CZ1ZZ根据阻抗三角形可得根据阻抗三角形可得 100-j10010011CZZZZZ， 3010030-1001ZZ，F85.311001 H159. 030sin10060.8630cos100 CLR 如图所示电路中如图所示电路中R可变，在什么条件下可变，在什么条件下I可保持不变？可保持不变？RIL jC j1 -SU11 【解解】 根据题意知，除根据题意知，除R以外一端口的诺顿等效电路应为一理想以外一端口的诺顿等效电路应为一理想电流源，故其等效导纳应为零，则有电流源，故其等效导纳应

7、为零，则有01jjeq LCY SjUCI 应满足的条件为应满足的条件为LC1 求图求图(a)所示一端口的戴维宁等效电路。所示一端口的戴维宁等效电路。 戴维宁等效电路的开路电压戴维宁等效电路的开路电压 和戴维宁等效阻抗和戴维宁等效阻抗Zeq的求法与的求法与电阻电路相似。电阻电路相似。 OCUao2ocUI rU 1Z2Z2IS3IS1U2I r -11 -ocUaoS3S11ao21)(IUYUYY ao22UYI ooeqIUZ 再求再求Zeq2122oIYZII 222oI rIZU 解得解得12221222eq1)1()(YZrZIYZIrZZ 解得解得21S3S112oc)(1(YYI

8、UYrYU 解得解得21S3S112oc)(1(YYIUYrYU 1Z2Z2IS3IS1U2I r -11 -ocUao1Z2Z2I 2I r -11 -oUOI 图所示电路中的电流图所示电路中的电流iL，图中电压源，图中电压源 239.10S u。电流源电流源A)302cos(23,V)602sin(S tit因电路中电源为同一频率，故因电路中电源为同一频率，故法法1：用结点法求解，列方程为：用结点法求解，列方程为 111V,303V3039.10SSLCIU ，S2010j) j() j2jUUU （S2010) jj () j-IUU （j2010UUIL SS2010SS20S102j

9、) j(j-j IUUUIIUUIUL ，可可解解得得F5 . 0F5 . 0F5 . 0H5 . 0R 10 -SuSi0Li j j j jR 10 -SUSI0Li法法2：用网孔法求解，各网孔电流方向如所示。：用网孔法求解，各网孔电流方向如所示。 j j j jR 10 -SUSI0LiI1I2IS列方程为列方程为S21) j(2jUII 12S( j)(jj2)( j)0III 2IIL 法法3：用叠加定理求解：用叠加定理求解单单独独作作用用）SS(jUUIL SSS-j2(-j0.5LIIII 单独作用）LLLIII 法法4：用戴维宁定理求解：用戴维宁定理求解为为的的开开路路电电压压端端口口oc21U S