第22讲 RLC交流电路的分析(正弦交流电路的分析方法)
2正弦交流电路解析
数的意义。 5.三相电源与负载的联结方法,能进行一般的分析
计算。
2.1 电容器和电感线圈
一、电容器
1.电容器的基本特性 电容器是用来储存电荷的装置
电荷,库仑
定义电容为
电容,法拉
Cq u
电压,伏特
P 3ULIL cos φP 3 380 22 0.6W 8.7kW
电动机接成三角形时
UP UL 380V
IL
3IP
3 UP ZP
3 380 A 65.8A 10
P 3ULIL cos φP
3 380 65.8 0.6W
26kW
该例说明,三角形联结时的相电压是星形联结时的
t
T
几种描述: ▪周期 T:变化一周所需的时间 单位:秒(s)…
▪频率 f:每秒变化的次数 单位:赫兹(Hz) ...
▪角频率 ω:每秒变化的弧度 单位:弧度/秒(rad/s)
三者间的关系: f 1 T
2 2 f
T
3.相位与初相
Im
φ
t
▪相位 正弦波的(ωt φ)
φ :
▪初相位 :t = 0 时的相位,称为初相位
T
T
2
2
电阻元件的关联参考方向、波形图和相量图
2.电路的功率和能量转换
▪ 瞬时功率
p ui
p u, i p
▪ 平均功率
P u
P UI RI 2 U 2
0
i
R
T
T
2
2
Pm=UmIm P =UI
t
二、电感元件
1.电压与电流关系
正弦交流电路的分析—RLC并联电路的分析
分析依据:补偿前后 P、U 不变(已知)。
IC
UC
U
P
cos1
sin 1
U
p
cos
sin
P U
(tan 1
tan )
U
C
P
U
2
(tan 1
tan )
1
I1
I
IC
功率因素的提高
✓ 课堂练习
例:已知一台单相电机接在220V、50Hz的交流电上,吸收1.4kW 的功率,功率因数为0.7,需并联多大的电容,才能将功率因数提高至 0.9?
I
R I2 U I1 jXL jXC
•
I2
••
=0 I U
1
•
•
I1
I2
并联谐振电路
✓ 并联谐振的条件
U IZ
I
R
1
jL
jC
U
R
2
R
L2
j
R2
L
L2
C U
实部
虚部
I
R I2 U I1 jXL jXC
•
I2
••
=0 I U
1
•
•
I1
I2
并联谐振电路
✓ 并联谐振的条件
I
R2
R
解: (已知P=1.4kW,U=220V,cos1=0.7,cos=0.9)
由题意可知: f=50Hz,=2f=100 rad/s
tan1=1,tan=0.5
C
P
U
2
(tan 1
tan )=46 F
功率因素的提高
✓ 小结
功率因数是衡量电气设备效率的参数; 提高功率因数的方法:并联合适电容器。 用并联电容器法提高功率因数时,若原电路的功率因数为cos1 ,补 偿后为cos ,补偿前后负载的P、U不变,则电容C为:
正弦交流电路课件
正弦交流电路的应用领域
电力系统中的应用
正弦交流电路在电力系统中广泛 应用,包括输电和配电。
电子系统中的应用
正弦交流电路在电子系统中起着 关键作用,例如放大和滤波。
音频设备中的应用
正弦交流电路用于音频设备中的 放大和信号处理。
1
串联和并联电路的计算公式
使用电阻、电容和电感的计算公式来分
相量法和复数法
2
析串联和并联电路。
使用相量和复数来表示电流和电压,并
进行电路分析。
3
有效值、最大值和平均值的关系
了解正弦波的不同幅值之间的关系,以
频率响应和相位差
4
及有效值和最大值之间的计算方法。
分析电路的频率响应特性和相位差对信 号的影响。
正弦交流电路课件
了解正弦交流电路的基础知识,包括正弦交流电的定义、特点和公式,以及 频率、幅值和相位差。
正弦交流电路的组成部分
交流电源
提供电路所需的交流电能。
电容
储存和释放电荷,影响电流和电压的相位差。
电阻
控制电流通过电路的流动。
电感
储存和释放电能,影响电流和电压的频率响应。
正弦交流电路的分析和计算方法
正弦交流电路中的R、L、C特性
电阻在正弦交流电路中的作用
总结词
电阻在正弦交流电路中主要起到限流和分压的作用,控制电流和电压的幅度和 相位。
详细描述
在正弦交流电路中,电阻可以限制电流的幅度,调节电压的大小和相位。通过 改变电阻值,可以实现对电路中电流和电压的精确控制。
电阻的阻抗特性
总结词
在正弦交流电路中,电阻的阻抗表现为实部为电阻值,虚部 为0的复阻抗。
振荡频率
振荡器的频率由r、l、c元件的参数决定,通过调 整元件参数可以改变振荡频率,从而实现频率调 谐。
振荡器应用
振荡器在信号源、频率合成和无线通信等领域有 广泛应用,用于产生特定频率的正弦波信号。
调谐电路设计
调谐电路类型
01
调谐电路是能够调整自身频率以匹配输入信号频率的电路,常
见的调谐电路有调频电路和调相电路等。
耦合
电容可以将不同电路部分 之间的信号耦合起来,实 现信号传递。
电容的容抗特性
容抗是指电容对交流电的阻碍 作用,与频率和电容值成反比。
在正弦交流电路中,容抗表现 为一个滞后于电流90度的电压 分量,即相位角为-90度。
容抗的计算公式为:Xc = 1/2πfC,其中f为交流电频率, C为电容值。
04
电感的感抗特性
总结词
电感的感抗是表示电感对交流电流阻碍作用的物理量,其大小与电感的匝数、电流的频率和线圈的几 何尺寸有关。
详细描述
在正弦交流电路中,电感的感抗大小与电流的频率和线圈的匝数成正比,与线圈的几何尺寸成反比。 感抗的单位是欧姆,表示电感对交流电流的阻碍作用。在交流电路中,电感的感抗与电阻具有相同的 单位,但作用相反。
调谐原理
02
调谐电路通过改变r、l、c元件的参数来实现频率调整,使电路
RLC交流电路的分析(电路的串并联谐振)
在电力系统中,串联谐振可以用于无功补偿和滤波,提高电力系统的 稳定性和可靠性。
03
RLC交流电路的并联谐振
并联谐振的定义
• 并联谐振是指RLC交流电路在特定频率下,电路的阻抗呈现 最小值,即达到最小电阻状态。此时,电流在电路中最大, 电压则呈现最小值。
并联谐振的条件
• 并联谐振的条件是:XL=XC,其中XL是电感L的感抗,XC是 电容C的容抗。当感抗等于容抗时,电路发生并联谐振。
RLC电路的工作原理
01
02
03
当交流电源施加到RLC电 路时,电流和电压的相 位关系会发生变化,产
生不同的响应特性。
在串联谐振状态下,RLC 电路的总阻抗最小,电 流最大;在并联谐振状 态下,RLC电路的总导纳
最大,电流最小。
通过分析RLC电路在不同 频率下的响应特性,可 以了解其工作原理和特
性。
串并联谐振在实际电路中的应用
滤波器设计
利用串联或并联谐振电路的频率选择性,可以设计出不同频段的 滤波器,用于信号的筛选和处理。
信号放大
利用串联或并联谐振电路的增益特性,可以对特定频率的信号进行 放大,用于信号的增强和处理。
测量技术
利用串联或并联谐振电路的测量技术,可以测量电感、电容等元件 的参数,以及电路的频率特性等。
04
05
1. 搭建RLC交流 电路
2. 设定电源和信 号源
3. 测量并记录数 4. 观察和调整 据
5. 分析数据
根据实验箱提供的组件, 搭建RLC交流电路,包括电 阻、电感和电容。
将电源供应器设定为适当 的电压和频率,使用信号 发生器产生正弦波信号输 入到RLC交流电路中。
使用测量工具测量RLC交流 电路的电流、电压等参数 ,记录数据。
正弦交流电路_RLC串联电路
2.2 单一参数的正弦交流电路
参数
iR
a
b
i I m sin t
+u−
瞬时值关系 u R i
大小关系
U=IR
相位关系 相量关系 有功功率
电压与电流同相 U R I
P UI U 2 I2R R
无功功率
0
iL L
a
b
+u−
u L diL dt
U X LI ωLI
电压超前电流90° U jX L I
U&
Z eq Z1 Z 2
第二章 正弦交流电路
2.阻抗并联 I&
+ U& −
I&1 I&2 Z1 Z2
I&1
Z2 Z1 Z2
I&
I&2
Z1 Z1 Z2
I&
2.3 正弦交流电路的分析
I&
+
U&
Zeq
−
Z eq
Z1Z2 Z1 Z2
第二章 正弦交流电路
2.3 正弦交流电路的分析
2.3.3 RLC串联电路的阻抗(复阻抗)
.
I jL
+ .
+
. UL
−
+.
U
R UR
−
−
(1) I U R jωL U
(2) I R2 (ωL)2
(3) u uR uL
第二章 正弦交流电路
(4)| Z| R2 (L)2
2.3 正弦交流电路的分析
.
I jL
+.
+
. UL
−
正弦交流电路PPT课件
06
正弦交流电路的应用实例
变压器
变压器是利用电磁感应原理,将一个电压等级的交流电能转换成另一个电压等级的交流电能 的装置。
在电力系统中,变压器是不可或缺的重要设备,用于升压或降压输电线路中的电压,以满足 用电设备和发电机的需求。
变压器还广泛应用于工业、商业和居民用电领域,用于电压变换、电流匹配和相位变换等。
家用电器如电灯、电视、 空调等都使用正弦交流电, 使得电器能够正常工作。
正弦交流电路的基本元件
电阻器
在正弦交流电路中,电阻器用于 限制电流,消耗电能并产生热量。
电感器
电感器能够阻碍电流的变化,在正 弦交流电路中用于滤波、隔离和储 能。
电容器
电容器能够储存电荷,在正弦交流 电路中用于滤波、移相和隔直。
电力系统中的电压和电流都是正弦交流 的,因此需要掌握正弦交流电路的基本
原理和计算方法。
电力系统的稳定性、安全性和经济性等 方面都与正弦交流电路密切相关。
感谢观看
THANKS
通过阻抗三角形,可以方便地计算出 电压和电流的相位差以及功率因数。
它通过三个边分别表示阻抗、电阻和 电抗,以及电压和电流的有效值。
功率分析
功率分析是正弦交流电路分析的 重要内容之一,主要关注电路中
的能量传输和消耗。
平均功率表示电路中能量传输的 平均效果,是衡量电路性能的重
要指标。
无功功率和视在功率也是正弦交 流电路中重要的功率形式,它们 分别表示了电路中的储能和容量。
电机控制
正弦交流电路在电机控制中发挥着重要作用,如交流电动机的控制。
通过改变输入到交流电动机的电压或频率,可以实现电机的启动、调速 和制动等功能。
交流电机控制技术广泛应用于工业自动化、交通运输、家用电器等领域。
正弦交流电路的分析—RLC串联电路的分析
I
a
I[R j( X L X C )] IZ
UR R
式中:
U
UL jXL
Z R j(XL XC )
UC -jXC
Z称为阻抗,表示RLC串联电路中电阻、电感、电
b
容对电流的阻碍作用,单位:欧姆(Ω)。
RLC串联电路的分析
✓ 电压与电流关系
在正弦交流电路中,物理量用相量表示,元件参数用复数阻抗表示,则电
Z
jXL
Z U I
u i
结论:Z的模为电路总电压和总电流有效值之比,而Z -jXC 的幅角则为总电压和总电流的相位差。
RLC串联电路的分析
✓ 阻抗
阻抗三角形 I
a
UR
U
UL
UC b
Z R j( X L X C ) Z
R
U Z
U L UC
jXL
X XL XC
R
-jXC
U R
RLC串联电路的电压、阻抗三角形
RLC串联电路的分析
✓ 课堂练习
例1:正误判断
在 R-L-C 串联电路中,假设 I I0
U
U
2 R
U
2 L
U
2 C
U I R2 X L X C 2
U IR jX L XC
RLC串联电路的分析
✓ 课堂练习
例2:在 R-L-C 串联电路中,电压u=100sin(100t+600)V,R=20 , L=0.1H,C=200 F,求:电流I和各元件电压UR、UL、UC.
01
正弦交流电的三要素
02
正弦交流电的表示
03 单一参数正弦交流电路的分析
04
简单正弦交流电路的分析
单相正弦交流电路—RLC串联电路的分析
提高功率因数的措施:
i
并联电容
u
u R R
L
uL C
设原电路的功率因数为 cos 1,要求补偿到cos 须 并联多大电容?(设 U、P 为已知)
i
IC
u
R
uiRL R
iC
C
L
uL
U
IRL 1
IC
U
欠 补
I
偿
IRL
I 感性( C较小)
I'C
过 补 偿 容性(
I
U
IRL
IC较大)
结论:在 角相同的情况下,补偿成容性要求使用的电容
(U L U C) I
UI sin
U R
三、 视在功率
视在功率 S: 电路中总电压与总电流有效值的乘积。
S UI
单位:伏安、千伏安
注: S=U I 可用来衡量发电机可能提供的最大功率
(额定电压×额定电流)
功率三角形
有功功率 P UI cos 无功功率 Q UI sin
S
Q
P
视在功率 S UI
RLC串联交流电路电压电流关系 一、电流、电压的关系
i
R uR
u
L uL
C
uC
u uR uL uC
若 i 2 Isin t
uR uL uC
2IR sin t 2 I (L) sin(t 90 ) 2I ( 1 ) sin(t 90 )
C
i
则
R uR
u
L uL
C
u 2RI sin t 2X LI sin(t 900 ) 2XC I sin(t 900 )
i
R
uR
U L
RLC组合正弦交流电路谐振分析[权威资料]
RLC组合正弦交流电路谐振分析摘要:本文我们对组合正弦交流电路各个组态作详细分析,通过相关电路的串并联计算,得到各个组成电路复阻抗的解析解;进一步通过电路复阻抗相量的谐振分析要求,计算了该系列电路在谐振状态时所取的参数值。
将对应的阻抗解析解与所取谐振状态参数值进行对比分析,我们得到所有组成电路谐振的产生条件、产生原因以及结果,并对其进行了全面的归纳总结,得到一系列简单而便于理解的结果,该结果将对相关电路的根本理解与基础设计有重要作用。
关键词:组合电路,交流电路,谐振,分析O433 A 1674-098X(2015)05(a)-0000-00正弦交流电路在人们日常生产和生活中有着极重要而广泛的应用,该电路具有随时间按正弦规律变化的特点,具有一些直流电路无法解释的现象[1,2]。
因此对正弦交流电路特殊性的掌握非常重要。
串并联正弦交流电路作为其中的一个典型,其不同组成形态会引起电路的不同工作状态从而产生不同的输出形式,这一特点使得对它研究的重要性表现得尤为突出。
适当调节其中的参数,可使电路产生谐振达到高电压的有利输出形态,从而给日常生活和生产带来方便和效益;也可通过其中的参数调节分析,对过电压和过电流等有害情况进行预防。
一般教材或文献上,虽对典型的电路有详细分析[3,4,5],但就整个电路的组成形态以及他们之间的异同,由于篇幅和理论理解等因素往往不会给出具体深入的阐述归纳,本文就电路的复阻抗值对电路作一个深入探讨,并将得到的结果给出简单总结分析。
复阻抗作为交流电路中的一个重要参数,它既包涵各个电气元件最基本的参数特征,很好的描述电路的状况;又具有日常电气参数的可测量和可调等重要特性,能够剔除交流电路随时间变化的复杂过程,得到简单明了的量化参数值。
复阻抗一般由相量表示,其实部和虚部对应为阻抗元件和电抗元件的取值。
它们之间可由电路电压与电流的相位差来确定。
本文主要得到电路中的复阻抗结果,由此讨论各电路谐振状态时诸参数取值及物理量变化的规律。
正弦交流电路的特点与分析方法资料PPT学习教案
角,即
Z
u i
arctg
X R
arctg
XL XC R
第23页/共61页
Z是一个复数, 所以又称为复阻抗
•
U
•
I
Z Z
U u I i
Z是一个复数, 所以又称为复阻抗。
|Z|称为该电路的阻抗,是复阻抗的模。
复阻抗、阻抗的单位都为Ω。
应该注意,相量与正弦量之间只具有对应关系,而不是相等的关系。
例 已求知:⑴u1=求14相1s量in(Uω.1t和+6U0。2o);V(,2) u求2 =两70电.7压sin之(ω和t-的45瞬o)V时。值 u(t)
(3) 画出相量图
解(1 )
•
U
1
=1
4
1
=10060=100e j60
(5 0
j86.6)V
2. 正弦量的相量表示
设有一复数
A(t) A e j(t)
它和一般的复数不同,它不仅是复数,而且辐角还是时间的函数,称为
复指数函数。因为
A(t) Ae j(t) Ae je jt Aejt A(t) Aej(t) A cos(t ) j A sin(t )
可见A(t)的虚部为正弦函数。这样就建立了正弦量和复数之间的关系。为 用复数表示正弦信号找到了途径。
第17页/共61页
电感元件的波形、相量图如图所示。可以看出,电感上电 流滞后电压为90°。
图 电感元件的波形、相量图
第18页/共61页
3、 电容元件
电容元件上电压、电流之间的相量关系式为:
.
.
I jCU
将上式改写为:
正弦交流电路的分析
《电工技术》知识点:正弦交流电路的分析正弦交流电路在工农业生产及日常生活中应用得最为广泛。
电路中的电源(激励)及其在电路各部分产生的电压、电流(响应)均随时间按正弦规律变化,简称交流电路。
正弦交流电动势、电压、电流统称为正弦量。
1. 基尔霍夫定律的相量形式∑ I = 0. ∑ U = 0. 在电路任一结点上的电流相量代数和为零沿任一回路,各支路电压相量的代数和为零2. R L C 串联电路电压与电流间的关系流过各元件的电流相同。
各部分电压瞬时值服从基尔霍夫电压定律。
⎰=++=++t C u u u u iR L i t i R L C d d d 1iu RL C +-+ + +- - - u Ru Lu C设=(1)相量式 ===-U IR U I X U I X R L L C C , j , j )()(I .= I︒即 ⎣⎦=+-⎡⎤=++-I R X X U IR I X I X L C L C j j j )()()(=++ U U U U R L C欧姆定律的相量形式ZI U ∙∙= + -I ∙U ∙ZZ ——复数阻抗Z =R +j(X L -X C )2)相量图ϕUU R+ U U L CI∙U CU L电路各部分电压之间的关系--电压相量三角形ϕ UU R+ U U L C=-=R L C U U U U U cos sin ϕϕ≠++U RL CUU U 为什麽?请思考阻抗三角形、电压三角形U RU+ U U L C电压三角形阻抗三角形RX L -X C ϕ例1:已知V1表和V2表的读数都是10V ,求V 表的读数。
I∙U 1∙U 2∙U∙U U U 12=+∙∙∙U U U=+=122214.14V=+=∠j O101010245V[解]-+21XX2121j j R R .U.I .I .I例2: 已知 I =19.6A ,R 1=3Ω,R 2=6Ω,X 1=4Ω,X 2=8Ω。
rlc串联正弦交流电路公式
rlc串联正弦交流电路公式
rlc串联正弦交流电路公式
rlc串联正弦交流电路是一种由多个二极管元件或晶体管,可以产生正弦交流
电的电路。
它是由一个抗拉电阻R,一个电感L和一个电容C组成的简单电路,它
们形成一个串联正弦形反馈系统。
rlc串联正弦交流电路非常灵活,可以用来实现
各种不同形式的正弦波形,比如频率,幅度和相位可以调整。
公式表示为:V(t)=Acos(ωt+φ),其中A表示幅度,ω表示角速度,t表示
时间,φ表示相位,V(t)表示输出电压。
rlc串联正弦交流电路是许多电子设备的关键零件,如报警器,摄影机,家用
电器等。
它的主要作用是根据控制电路的输入控制电压的变化,以满足特定系统的工作参数。
rlc串联正弦交流电路是根据对各个参数的设定,采取正交正弦函数表达性描述,并用等效电路模型重述为电路方程,经过建模和求解,最终可以将系统模型重置为某一特定的模式输出。
相比于其他交流电路,rlc串联正弦交流电路结构简单、可靠性强,而且反馈过程较快,能够对控制环境变化及时做出反应,使系统达到最佳性能,因此在多个领域都应用比较广泛。
第2章正弦交流电路分析
性质的应用:
1)当XL=XC=0,RLC串联电路相当于纯电阻 2)当R=XC=0,RLC串联电路相当于纯电感 3)当XL=R=0,RLC串联电路相当于纯电容 4)当XC=0,RLC串联电路相当于RL串联 5)当XL=0,RLC串联电路相当于RC串联 6)当R=0,RLC串联电路相当于LC串联
4、RLC并联电路
arctg B ,反应了电流滞后电压的角度
G
RLC并联电路的性质:
1)当BL>BC,电源电压超前电流,电路呈感性 2)当BL<BC,电源电压滞后电流,电路呈容性 3)当BL=BC,电源电压与电流同相,电路呈电
阻性,也叫RLC并联电路的谐振。
IC
IC
IR
IC
U
I
IR
U
I
I L 呈感性特性
I L 呈容性特性
S P2 Q2 UI
正弦交流电路的功率
1、瞬时功率
u Um sin(t u ),产生电流为i Im sin(t i ) p ui UI cos UI cos(2t 2u )
可见瞬时功率是有恒定分量和正弦分量组成。
2、有功功率
p 1
T uidt 1
T
UI[cos cos(2t )]dt
I0 X C
XC R
U
令Q X L 0L XC 1 (电路的品质因数) R R R 0RC
UL0 UC0 QU
并联谐振
1、并联谐振的的条件
I
I1 IC
U
R jL
jCU
R2
R
( L)2
j(C
R2
R
(
L)2
)
U
当C
R
0时发生谐振,即
第2章 RLC串并联的交流电路、功率因数的提高(22)
& IC
R L
& IL
C
ϕ1 ϕ2 & I
& IL
& IC
_
& 并联电容器后,原感性 U 负载吸收的有功和无功 都不变;但总电流减 少,且提高了整个电路 的功率因数。
20
例
求电源f =50Hz,额定电压U=220V,电流I=0.4A,功率P=40W的日光灯 电路的S、Q和cosϕ。并联电容C=4.75μF后,求S′、P′ 、Q′ 和cosϕ′ 。
分压公式:
& = Z I = Zk U & & Uk k Z
18
二、阻抗并联电路 & I +I & & 1 1 1 I 1 2 = + = & = & Z U U Z1 Z 2
& I1
Z1 Z 2 Z= Z2 & U _
& I2 +
1 1 1 推广: = + + L+ Z Z1 Z 2 1 1 1 = + + L+ Z Z1 Z2
分流公式:
1 Zn 1 Zn
& U Z & & = Ik I = Zk Zk
⎧& ⎪ I1 = ⎪ ⎨ ⎪I = & ⎪ 2 ⎩
& & U ZI Z2 & = = I Z1 Z1 Z1 + Z 2 & & U ZI Z1 & = = I Z 2 Z 2 Z1 + Z 2
19
§2.6 功率因数的提高
S
ϕ
P 功率三角形
Q
R、L、C串联的正弦交流电路
教学过程教学内容组织教学教学内容教学过程教学过程教学过程教学过程课后作业了解学生情况,检查学生书本等。
三、R-L-C元件的特性特性名称电阻R 电感L 电容C⑴阻抗特性①阻抗电阻R 感抗XL = L 容抗XC = 1/(C)②直流特性呈现一定的阻碍作用通直流(相当于短路)隔直流(相当于开路)③交流特性呈现一定的阻碍作用通低频,阻高频通高频,阻低频⑵伏安关系①大小关系UR = RIR UL = XLIL UC = XCIC②相位关系(电压与电流相位差)ui = 0 ui = 90 ui = 90⑶ 功率情况耗能元件,存在有功功率PR = URIR (W)储能元件(PL =0),存在无功功率QL=ULIL (Var)储能元件(PC = 0),存在无功功率QC=UCIC (Var)ξ3.4 R、L、C串联的正弦交流电路一、R-L-C串联电路的电压关系由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做R-L-C串联电路。
图R-L-C串联电路设电路中电流为i = Imsin( t),则根据R、L、C的基本特性可得各元件的两端电压:uR =RImsin( t),uL=XLImsin( t 90),uC =XCImsin( t 90)根据基尔霍夫电压定律(KVL),在任一时刻总电压u的瞬时值为u = uR uL uC作出相量图,如图8-5所示,并得到各电压之间的大小关系为上式又称为电压三角形关系式。
图 R-L-C串联电路的相量图教学内容教学内容二、R-L-C串联电路的阻抗由于UR = RI,UL = XLI,UC = XCI,可得令图 R-L-C串联电路的阻抗三角形上式称为阻抗三角形关系式,|Z|叫做R-L-C串联电路的阻抗,其中X = XL XC 叫做电抗。
阻抗和电抗的单位均是欧姆()。
阻抗三角形的关系如图所示。
由相量图可以看出总电压与电流的相位差为上式中叫做阻抗角。
三、电流与电压的关系1.电流与电压的大小关系电流与电压的大小关系为2.电流与电压的相位关系四、R-L-C串联电路的性质根据总电压与电流的相位差(即阻抗角 )为正、为负、为零三种情况,将电路分为三种性质。
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一、基尔霍夫定律的相量形式
因为 所以 同理
i 0 i 0
k
k
I k 0 KCL的相量形式
U k 0 KVL的相量形式
uk 0
结论:在正弦交流电路中,以相量形式表示 的欧姆定律和基尔霍夫定律都与直流电路有相似 的表达形式。
正弦交流电路的分析方法
U 220 0 I 49.2 26.5 A Z 4.47 26.5
或
I 1 I 2 44 - 53 A 22 37 A I 49.2 26.5 A
正弦交流电路的分析方法
220 0V U 44 53A I 1 22 37A I 2
1 1 1 Z Z1 Z2
正弦交流电路的分析方法
三、正弦交流电路分析举例
【例3-5-1】有两个阻抗 Z1 3 j4 Ω , Z 2 8 j6 Ω
220 0V的电源上。 它们并联接在 U 、I 和I 并作相量图。 求: I 1 2
I
Z1
解:
+
U -
(二)复阻抗的并联
+
U
I
Z1
-
I 1
Z2
I 2
+ U
I
Z
U U I I I 1 2 Z1 Z 2 U 1 1 1 I Z Z Z Z Z1 Z 2 Z Z1 Z 2
1
2
-
通式:
1 1 Z Zk
注意:对于阻抗模一般
2. 根据相量模型列出相量方程式或画相量图。
3. 用相量法或相量图求解。 4. 将结果变换成要求的形式。
• 【例3-5-2】 • 【能力训练1】P93:3-7 • 【能力训练2】P94:3-11
I 1
Z2
I 2
Z1 Z 2 5 53 10 37 Z Ω Z1 Z 2 3 j4 8 j6 50 16 Ω 4.47 26.5Ω 11.8 10.5
正弦交流电路的分析方法
U 220 0 A 44 53 A 所以: I1 Z1 5 53 U 220 0 同理: I 2 A 22 37 A Z 2 10 37
相量图
53
26.5
U
I I 2
I 1 I 2 注意: I
I I1 I流电路的分析方法
一般正弦交流电路的解题步骤
1. 根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变)。
R R、 L jX L、 C jX C 、 i I 、 e E u U
二、复阻抗的串联和并联
I
+
U
(一)复阻抗的串联
+ Z1 U 1
+ Z2 U 2
-
U 1U 2 Z 1I Z 2I U ( Z 1 Z 2) I
I
Z Z1 Z 2
Z
U I Z
-
+ U
通式:
Z Zk
正弦交流电路的分析方法