电路基础精品PPT课件

由KVL：
. U
... UR UL UC
. RI
.
jL I
j1
C
. I
[R
j(L
1
•
)] I
C
[R
j( X L
•
XC )]I
(R
jX )
•
I
•
Z
U
•
I
R
jL
j1
C
R
jX
Z z
Z— 复阻抗；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)；
|Z|—复阻抗的模；z —阻抗角。
转换关系： 或
j26.5Ω
Z R jL j 1 15 j56.5 j26.5 33.5463.4o Ω C
•
•
I
U Z
560o 33.5463.4o
0.149 3.4o
A
•
•
U R R I 15 0.149 3.4o 2.235 3.4o V
•
•
U L jL I 56.590o 0.149 3.4o 8.4286.4o V
I
2 G
(IL
IC
)2
.
IL
等效电路
.
I
.
.
+
IR I B
.
UR
j L
-
wC=1/wL ，B=0， j y =0，电路为电阻性，电流与电压同相
.
.
I
.
IC
.
IL
.
IG
I
U 等效电路
+
IR
.
UR
-
5. 复阻抗和复导纳的等效互换
R
Z
jX
YG
jB
Z R jX | Z | φz Y G jB | Y | φy
注 UL=8.42>U=5，分电压大于总电压。
•
UC
•
U
•
UR
•
UL
相量图
-3.4°
•
I
3. 导纳
正弦稳态情况下 •
•
I
+I
•
U
-
线性 无源
+
•
U
Y
-
•
定义导纳
Y
I
•
| Y | φy
U
YI U
导纳模
y i u 导纳角
单位：S
对同一二端网络: Z 1 , Y 1
Y
Z
当无源网络内为单个元件时有：
IB
•
U
三角形IR 、IB、I 称为电流三角形， 它和导纳三角形相似。即
I
I
2 G
I
2 B
I
2 G
(IL
IC
)2
RLC并联电路同样会出现分电流大于总电流的现象
等效电路
.
I
.
+
.
U
R
IR
1
jC
.
IB
-
wC<1/wL
，B<0，
U
y<0，电路为感性，电流落后电压；
y
.
I G.
I I C
I
I
2 G
I
2 B
•
•
I
+
•
U -
•
R
Y
I
•
U
1 R
G
I
+
•
U
-
•
•
Y
I
•
U
C
j C
jBC
I •
+
•
U
L
Y
I
•
1/
j L
jBL
U
-
Y可以是实数，也可以是虚数
4. RLC并联电路
i
+
iL
iL
iC
uR L C
-
.
I
+
.
UR
.
.
IR IL
j L 1
jC
.
IC
-
由KCL：
•• • •
•
I I R I L IC GU j
u
C uC
u 5 2 sin(t 60 )
f 3 104 Hz .
-
-
求 i, uR. , uL , uC .
I R j L
解 其相量模型为：
•
U
560
V
+
+
.
U
R-
+
.
U
L
-
.
1
+.
jL j2 3104 0.3103 j56.5Ω
U -
jC -U C
j1
C
j
1 2π 3104 0.2106
•
UC
j1
C
•
I
26.5 90o
0.149 3.4o
3.95 93.4o V
则 i 0.149 2 sin(ω t 3.4o ) A
uR 2.235 2 sin(ω t 3.4o ) V uL 8.42 2 sin(ω t 86.6o ) V uC 3.95 2 sin(ω t 93.4o ) V
|
Z
|
R2 X 2
φz
arctg
X R
R=|Z|cosz
Z U I
X=|Z|sinz
z u i
阻抗三角形
|Z| X
z
R
分析 R、L、C 串联电路得出：
（1）Z=R+j(wL-1/wC)=|Z|∠jz为复数，故称复阻抗 （2）wL > 1/wC ，X>0， j z>0，电路为感性，电压领先电流；
B=|Y|sin y
YI U
y i u
导纳三角形
|Y| B
y
G
分析 R、L、C 并联电路得出：
（1）Y=G+j(wC-1/wL)=|Y|∠jy 数为复数，故称复导纳；
（2）wC > 1/wL ，B>0， y>0，电路为容性，电流超前电压
相量图：选电压为参考向量， u 0
..
IL IC
•
Iy .
IG
1
•
•
U jCU
L
(G
j1
L
•
jC)U
[G
j( BL
•
BC )U
(G
•
jB)U
•
Y
I
•
U
G
jC
j1
L
G
jB
Y y
Y— 复导纳；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；
|Y|—复导纳的模； y—导纳角。
转换关系：
|Y |
G2 B2
B
φy
arctg G
或
G=|Y|cos y
相量图：选电流为参考向量， i 0
•
UL
•
U
•
UC
z
UX
•
UR
等效电路
三角形UR 、UX 、U 称为电压三
角形，它和阻抗三角形相似。即
U
U2 R
U
2 X
•
I
.
IR
j L
+
.
+
.
U
R-
+
.
U
X
-
U
-
wL<1/wC， X<0， jz <0，电路为容性，电压落后电流；
z •
•
I • U R UX
U
U
•
•U L
UC
等效电路
U
2 R
U
2 X
.
I
R
+
+.-
UR
.
1
U -
jC
+.
-U X
wL=1/wC ，X=0， j z=0，电路为电阻性，电压与.电流同相。
•
UL
等效电路
+. U
•
•
•
•
UC
UR U
I
-
I +.
R -U R
例1 i R
L
已知：R=15, L=0.3mH, C=0.2F,
+ + uR - + uL - +
电路分析基础
内容提要
1
电路模型和电路定律
2
电路电阻的等效变换
3
电阻电路的一般分析
4
电路定理
5
储能元件
内容提要
6 一阶电路和二阶电路的时域分析
7
相量法
8
正弦稳态电路的分析
10 含有耦合电感的电路
11
电路的频率响应
第九章 正弦稳态电路的分析
一、阻抗和导纳 二、阻抗的串联和并联 三、正弦稳态电路的分析 四、正弦稳态电路的功率 五、复功率 六、最大功率传输
单位：
当无源网络内为单个元件时有：
•
•
I
I
+
•
U
R
-
+
•
C
U
-
•
Z
U
•
R
I
•
I
+
•
U
L
-
•
Z
U
•
I
j 1
C
jX C
•
Z
U
•
j
L
jX L
I
Z可以是实数，也可以是虚数
2. RLC串联电路
iR
L
+ + uR - + uL - +
u
C uC
-
-
.
IR
j L
+
+
.
U
R-
+
.
U
L
-
.
1
+.
U -
jC -U C
第9章 正弦稳态电路的分析
重点： 1. 阻抗和导纳； 2. 正弦稳态电路的分析； 3. 正弦稳态电路的功率分析； 4. 串、并联谐振的概念；
1. 阻抗
•
I
+
•
Baidu NhomakorabeaU -
9.1 阻抗和导纳
正弦稳态情况下 •
I
线性 无源
+
•
U
Z
-
•
定义阻抗
Z
U
•
| Z
| φz
I
欧姆定律的 相量形式
Z U I
阻抗模
z u i 阻抗角