飞思卡尔智能车教程

Z
-
§9－1 阻抗和导纳
I + UR -
+
R
+
.
U
1
UX
-
jCeq -
U ZI (R jX )I RI jXI
设X<0，z <0，电压落后电流，Z容性阻抗，令XC=－1/ωCeq
U
RI
jXC I
RI
j1
Ceq
I
UR UX
电压 三角形
z UR
I
U
UX
参考相量
二、导纳
1. 导纳的定义
Y
UI
Ii Uu
-
jC
由KVL：
.
U
...
UR UL UC
.
RI
.
jL I j
1
.
I
C
Z
UI
R
jL
j1
C
ZR
ZL
ZC
R
j(L
1)
C
R
jX
Z
z
L 1
Z R2 (XL XC )2
Z arctan
C
R
u
i
Z R j(L 1 )
L 1
R2 X 2 arctan
C
C
R
分析RLC串联电路阻抗的性质
L90
感抗
ZC
UI
1
j C
j 1
C
jX C
1 90
C
容抗
电阻分量描述阻抗耗能性质；电抗分量描述阻抗储能性质
5. 阻抗的性质
§9－1 阻抗和导纳
电阻分量R和电抗分量X的性质
举例
分析RLC串联电路 .
iR
L
IR
j L
+
+ uR -
+
uL
+
u
C
uC
-
-
+
+ UR - + UL -
+
.
U
-
1
UC
I
+ U -
不含 独立源 线性 一端口
Z
def
UI
Uu Ii
U I
(u
i )
正弦稳态电路
电压与电流关联参考方向
Z是复常数，称为复阻抗。输入阻抗又称为驱动点阻抗 阻抗Z是描述一端口性质的参数。
阻抗与电阻具有相同的量纲，故其单位：欧姆（Ω）
一、阻抗
2. 相量形式的欧姆定律
U ZI
I U Z
U ZI
IU Z
Z
def
UI
Uu Ii
复常数
R —电阻分量(电阻)；X—电抗分量(电抗)
(2) 指数形式(极坐标形式) Z Z e jZ Z Z |Z| —阻抗模；z —阻抗角
转换关系：
阻抗模 | Z | R2 X 2
阻抗角
φz
arctan
X R
R=|Z|cosz X=|Z|sinz
阻抗三角形
|Z| X
O z
R
一、阻抗 4. 阻抗的物理意义 U ZI U Z I
I
+ U -
§9－1 阻抗和导纳
不含 独立源 线性 一端口
(1) 阻抗模的物理意义 IU Z
Z
def
UI
Uu Ii
U I
(u
i )
阻抗模反映了一端口对输入正弦电流的限制能力。
(2) 阻抗角的物理意义 Z u i
阻抗角反映了一端口电压与电流的相位差。
u Z i
Z u i
§9－1 阻抗和导纳
I
+ U -
不含 独立源 线性 一端口
Z
def
UI
Uu Ii
U I
(u
i )
uR RiR
若电压与电流取非关联参考方向，有
U ZI
I U Z
已知其中任意两个量，可以求出另外一个
一、阻抗 3. 阻抗的表示形式
(1) 代数形式 Z R jX
§9－1 阻抗和导纳
分析电抗分量：
① X 0
L 1 C
0 Z 90
.
§9－1 阻抗和导纳
IR
j L
+
+ UR - + UL -
+
.
U
-
1
UC
-
jC
Z u i
电压超前电流， Z称为感性阻抗，
一端口对外呈现电感性 ；
② X 0
L 1 C
90 Z 0
令电阻分量R 0
耗能性质
电压滞后电流， Z称为容性阻抗，一端口对外呈现电容性；
第九章 正弦稳态电路的分析
导言 正弦稳态电路（正弦电流电路或正弦交流电路）：
在时不变线性电路中，如果全部激励（独立电源）都是 同频正弦量，则电路稳态时，全部响应也都是同频正弦量， 这类电路称为正弦稳态电路或正弦电流电路。
正弦稳态电路的分析方法： (1) 时域分析法——基本分析法
第九章 正弦稳态电路的分析
③ X 0
L 1 C
Z 0
感抗和容抗一正一负而抵消
电压与电流同相， Z称为阻性阻抗，一端口对外呈现电阻性。
电阻分量描述电路耗能性质；电抗分量描述电路储能性质
一、阻抗
6．一端口的等效电路
输入阻抗Z
I
+ U -
不含 独立源 线性
一端口
§9－1 阻抗和导纳
I
等效
+
U
Z
-
一端口的等效阻抗
等效阻抗的一般形式为 Z R jX 令R 0
UX
-
-
j Leq
根据相量形式的欧姆定律，有
U ZI (R jX )I RI jXI 设X > 0 , z > 0，电压超前电流， Z感性阻抗，令XL＝ωLeq
U RI jX LI RI jLeq I
UR UX
U
z
电压
三角形
UX
参考相量
UR I
一、阻抗
6．一端口的等效电路
I
+
Z R jX U
I U
(i
u )
§9－1 阻抗和导纳
I
+ U -
不含 独立源 线性 一端口
Y是复常数，称为复导纳。输入导纳又称为驱动点导纳 导纳Y也是描述一端口性质的一个参数。
导纳Y与电导G具有相同的量纲，故其单位：西门子（S）
2. 相量形式欧姆定律的另一种表达式
I YU I YU
i Y u
电压与电流非关联参考方向，有
根据阻抗的值，一端口对外可能呈现三种性质：
阻抗模 型
① X 0 0 Z 90 ② X 0 90 Z 0
Z称为感性阻抗 Z称为容性阻抗
X感抗 X容抗
③ X 0 Z 0
Z称为阻性阻抗
一、阻抗
6．一端口的等效电路
I
+
Z R jX U
Z
-
§9－1 阻抗和导纳
I + UR -
+ R+
U
以u(t) 和i(t)为电路变量，应用时域形式KCL和KVL及元 件的VCR，建立电路的方程（微积分方程）并求解，求解过 程是解微积分方程，或正弦量的求导、积分和代数和运算。
(2) 相量分析法
以相量 I，U为电路变量，应用相量形式KCL和KVL及 元件的VCR，建立电路的方程（复数代数方程），求解复数 代数方程，即可求得电流相量和电压相量，再由相量转换成
对应的正弦函数表达式。
相量法把时域形式的微积分方程转化成复数代数方程， 使分析计算过程简化，所以相量法是分析计算正弦稳态电路 的一种有效而简便的工具。
§9－1 阻抗和导纳
阻抗和导纳是分析计算正弦稳态电路的二个重要概念，也
是正弦稳态电路的两个重要参数。
一、阻抗 1. 阻抗的定义 一端口的输入阻抗定义为
阻抗Z是一端口的重要参数，它描述了一端口的性质。
5. 阻抗的性质 电阻分量R和电抗分量X的性质
§9－1 阻抗和导纳
Z R jX
Z u i
举例 根据阻抗的定义及元件相量形式的VCR
I
+
U
R
-
I
+
U
L
-
I
+
U
-
C
UC
1
jC
IC
UR RIR
U ZR I R
wenku.baidu.com R0
表明
UL ( j L)IL ZL UI j L jX L