阻抗导纳简单正弦稳态电路分析.pdf

今日作业：今日作业：8 8- -6 6 8 8- -7 (b)(c)7 (b)(c) 8 8- -8 (a) 8 (a) 第第8 8章章正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析 Sinusoidal Steady-state Analysis8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳8.2 简单正弦稳态电路的分析及相量图简单正弦稳态电路的分析及相量图例题例题8.3 正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率8.4 复杂正弦稳态电路的分析复杂正弦稳态电路的分析8.5 最大平均功率的传输最大平均功率的传输8.6 正弦稳态电路的谐振正弦稳态电路的谐振1、阻抗、阻抗8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳(Impedance and Admittance)()u ui iUUUZIII       （（1 1））定义定义无源无源 正弦正弦 稳态稳态 电路电路+ +_UI 8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳（（2 2）阻抗）阻抗Z Z的标准形式：的标准形式：jZRXZ ()u ui iUUUZIII       RXZ阻抗三角形阻抗三角形ZRX               阻抗的模阻抗的模阻抗角阻抗角阻阻抗抗电电ZRX               阻抗的模阻抗的模阻抗角阻抗角阻阻抗抗电电 电电221 uiUZRXI XtgR 然：然：显显8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳无源无源 正弦正弦 稳态稳态 电路电路+ +_UI （（3 3））图形符号图形符号Z8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳（（4 4）） Z 和电路性质的关系和电路性质的关系jZZRX 1XtgRui 表示表示u领先领先i－－－－电路呈感性电路呈感性00表示表示u 、、i同相同相 －－－－电路呈电阻性电路呈电阻性0表示表示u落后落后i－－－－电路呈容性电路呈容性8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳1()i iu uIIIYUUUZ       2、导纳、导纳（（1 1））定义定义无源无源 正弦正弦 稳态稳态 电路电路+ +_UI 8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳（（2 2）导纳）导纳Y Y的标准形式：的标准形式： YGB                导纳的模导纳的模导纳角导纳角电导电导电纳电纳jYGBY  2211iuIYGBUZBtgG   显然：显然：1()iuiuIIYUUI UZ        8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳无源无源 正弦正弦 稳态稳态 电路电路+ +_UI （（3 3））图形符号图形符号Y8.1 8.1 阻抗和导纳阻抗和导纳8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图1、、阻抗的串联阻抗的串联2、、导纳的并联导纳的并联例题例题3、、RLC串联交流电路串联交流电路4、、RLC并联交流电路并联交流电路例题例题8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图1 1、阻抗串联、阻抗串联12 111jnnk knnkk kkZZZZZRX  k kZUUZ 8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图2 2、导纳并联、导纳并联12 111jnnk knnkk kkYYYYYGB  k kYIIY 8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图例：例：P205 7-7(a)(C)写出下列电路阻抗和导纳的表达式写出下列电路阻抗和导纳的表达式。

RL1L2CR2R1C2C1(a) (b)121j1jj1ZRL CLYZ       1 12 211j1 j1YCRRCZY     8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图例例2 2 7-8(d)求求Zabd)GC1C22mg U + +-2U ab212j1j jab mGC CZgGC         8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图3 3、、R-L-C串联交流电路串联交流电路d1ddRLCuuuu iRiLi ttC （（1 1）电流、电压的关系）电流、电压的关系RLCLuCu( )i t( )u t+-+++ ---Ru时域方程式时域方程式8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图 CLCL XXRIXIXIRIUjjj 总电压与总电流总电压与总电流 的关系式的关系式CLRUUUU相量方程式相量方程式相量模型相量模型RLCRULUCUIU+-+++ ---8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图CLXXRZj （（2 2））RLCRLC串联电路的复数阻抗串联电路的复数阻抗 CLCL XXRIXIXIRIUjjj RLCRULUCUIU+-+++ ---8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图（（3））R-L-C串联交流电路串联交流电路——相量图相量图画相量图的方法：画相量图的方法： 1 1、在电路上合理设定各相量的参考方向，通常除电源、在电路上合理设定各相量的参考方向，通常除电源 外，其它元件上的电压电流均设为关联参考方向。

外，其它元件上的电压电流均设为关联参考方向 2 2、列写方程列写方程 3 3、选择一个相量，假设其初相位为零，画成水平状，、选择一个相量，假设其初相位为零，画成水平状， 作为参考相量电路图中的相量关系不会因为参考作为参考相量电路图中的相量关系不会因为参考 相量的不同而发生变化选择参考相量的目的仅仅在相量的不同而发生变化选择参考相量的目的仅仅在 于作图方便，所以要求合理选择通常选择电路的于作图方便，所以要求合理选择通常选择电路的““核核 心相量心相量””，然后由内向外扩展，直至电路的端口然后由内向外扩展，直至电路的端口 4 4、根据电路方程及单参数元件的相位关系，画相量图根据电路方程及单参数元件的相位关系，画相量图8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图(3) (3) R-L-C串联交流电路串联交流电路——相量图相量图CUULUIRUCLUURLCRULUCUIU+-+++ ---8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图CU LUIRURLCRULUCUIU+-+++ ---U (3) (3) R-L-C串联交流电路串联交流电路——相量图相量图8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图4 4、、R-L-C并联交流电路并联交流电路（（1 1）电流、电压的关系）电流、电压的关系11(j)jRLCIIIIUCRL   IUCI RI LIRLC8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图(2) (2) R-L-C并联交流电路并联交流电路——相量图相量图URILI CIIIUCI RI LIRLCCLRIIII8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图CLCLRXXIIRUUUU？？在在R-L-C串联电路中串联电路中正误判断正误判断8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图ZIU？正误判断正误判断而复数阻抗只是一个运算符号。

而复数阻抗只是一个运算符号Z 不能加不能加 ““•”反映的是正弦电压或电流，反映的是正弦电压或电流，IU、8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图在在ＲＲ－－ＬＬ－－ＣＣ正弦交流电路中正弦交流电路中？ZUI Zui ？ZUI ？ZUI？ZUI？正误判断正误判断正误判断正误判断在在 R-L-C 串联电路中，假设串联电路中，假设0II？222 CLRUUUU？CLXXjRIU？22 CLXXRIU在在R-L-C串联电路中，假设串联电路中，假设0II？UUUCL1tan？RCL1tan？RXXCL1tan？ RCL UUU 1tan正误判断正误判断例例1 1确定图中的确定图中的V0 0和和A0 0数值V1V2V0RL3V4V(a)A1A0ARC5A 7.07A(b)答案答案: :(a) U0=5V (b) I0=5A8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图+ +_URLr+ +_RU + +_LrU I 已知已知：：U、、I、、ULr、、UR、、ω，，求求r r、、L 。

例例28.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图12100rad/s,10V,1A,UIIIRLC 已知：已知：求电路元件参数 、 、 求电路元件参数 、 、 例例3U _+ +I RLC2I 1I 8.66,50mH,1000 FRLC 答案答案8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图例例4：求电压传输比：求电压传输比21vUK U8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图解解：：0,0acUU由“虚地”：由“虚地”：22142jj0bG UC UC U对对a点：点：422122jj bCCUUUGG 0aU “虚断”（因虚断”（因自导纳不考虑）自导纳不考虑）8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图12131jj0bG UC UC U对对c点：点：: “虚断”虚断”2122141321C GC GU C GC GU比例器比例器8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图例例5：：R= 1Ω, C= 1F, 求传输电压比求传输电压比01vUK U   8.2 8.2 简单正弦稳态电路的分析、相量图简单正弦稳态电路的分析、相量图解：解：abUU由“虚短”：由“虚短”：0111()0bUURRR对对b点：点：01 2bUU“虚断”虚断”（分压器原理）（分压器原理）8.2 8。