§7-4 動態(tài)電路的電路方程.ppt

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1、第十一章頻率響應(yīng)多頻正弦穩(wěn)態(tài)電路§11－1正弦交流電路的基本概念§11－2再論阻抗和導(dǎo)納§11－3正弦穩(wěn)態(tài)的疊加§11－4平均功率的疊加§11－5(1)RLC串聯(lián)電路分析§11－5(2)RLC并聯(lián)電路分析§11－1正弦交流電路的基本概念以正弦電流為例，對于給定的參考方向，正弦量的一般解析函數(shù)式為i(t)=Imsin(ωt+φ)一、正弦量的三要素1.振幅（最大值）正弦量瞬時值中的最大值,叫振幅值,也叫峰值。用大寫字母帶下標(biāo)“m”表示,如Um、Im等。正弦交流電：各量（電壓、電流、電動勢）隨時間按正弦規(guī)律變化。其中“T”表示正弦量變化一周所需的時間，稱為周期。單位為秒(s)?！癴”表

2、示正弦量每秒鐘變化的周數(shù)，稱為頻率。單位為赫茲(Hz)。f=50Hz，稱為我國的工業(yè)頻率，簡稱“工頻”。周期和頻率互成倒數(shù)，即3.初相i(t)=Imsin(ωt+φ)，正弦量解析式中的ωt+φ稱為相位角。t=0時，相位為φ，稱其為正弦量的初相。2.角頻率ω角頻率ω表示正弦量在單位時間內(nèi)變化的弧度數(shù),即單位為rad/s或1/s如下圖正弦量的三要素：幅值為Um、角頻率為初相為０二、相位差相位差指兩個同頻率正弦量的相位之差。如：兩個同頻率的正弦量u1(t)=U1msin(ωt+φ1)u2(t)=U2msin(ωt+φ2)φ12=(ωt+φ1)―(ωt+φ2)=φ1―φ2相位差相位差＝初

3、相之差由此得：同頻率正弦量的幾種相位關(guān)系：（１）超前關(guān)系φ12=φ1-φ2>0且

4、φ12

5、≤π弧度，稱第一量超前第二量（２）滯后關(guān)系φ12=φ1-φ2<0且

6、φ12

7、≤π弧度，稱第一量滯后第二量，即，稱第二量超前第一量。φ12=φ1-φ2=0,稱這兩個正弦量同相。（４）反相關(guān)系φ12=φ1-φ2＝π,稱這兩個正弦量反相。例：判斷下圖正弦量的相位關(guān)系：解：(a)u和i同相；(b)u1超前u2；(c)i1和i2反相；(d)u和i正交。三、正弦量的有效值一直流電流I和一交流電流i分別通過同一電阻R,在同一個周期T內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等，那么這個直流電流I的數(shù)值就叫做交流電流i的有效值。由此

8、得出交流電流的有效值為同理，交流電壓的有效值為正弦交流電流的有效值為由此得出有效值和最大值關(guān)系：例：電壓有效值為２２０V，則最大值為：§11－2再論阻抗和導(dǎo)納

9、Z

10、稱為該電路的阻抗，是復(fù)阻抗的模。Z是一個復(fù)數(shù),所以又稱為復(fù)阻抗φ為阻抗角，是復(fù)阻抗的幅角復(fù)阻抗、阻抗的單位都為Ω。Z是一個復(fù)數(shù),所以又稱為復(fù)阻抗復(fù)阻抗的另一形式它們之間符合阻抗三角形。Z的實(shí)部為R,稱為“電阻”,Z的虛部為X,稱為“電抗”，阻抗三角形§11－3正弦穩(wěn)態(tài)的疊加疊加原理可以計算多個正弦電源作用于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng).根據(jù)疊加原理，需先求出各正弦電源單獨(dú)作用下的正弦穩(wěn)態(tài)分量．疊加喲兩種情況：（１）當(dāng)電源ω相同時，

11、這些分量疊加后仍為同一頻率的正弦波．圖１１－１５由電壓源和電流源激勵的電路N若兩電源的頻率均為ω，則在根據(jù)向量模型分別求得兩個響應(yīng)分量和后，對向量運(yùn)用疊加原理得式中：得正弦電壓圖１１－１６（２）當(dāng)電源ω不相同時，這些分量疊加后不再是正弦波：圖１１－１７由不同向量模型求響應(yīng)分量其中下面討論　的波形問題：１．如果　　，則兩頻率間的關(guān)系可表示為　　　　　　　．設(shè)的周期為　　，則　　　，的周期為　　，則　　　?。灰猺是有理數(shù)，總可以找到一個公周期　?。沟妹恳粋€公周期內(nèi)包含著整個　和　，即m、n為適當(dāng)?shù)恼麛?shù)，且n=rm。因此可以確定是一個以為周期的正弦波２．如果　　　而r為無理數(shù)（例

12、如，?。　　t響應(yīng)　　將是非周期性的．§11－4平均功率的疊加重點(diǎn)：１．疊加原理不適合用于瞬時功率．２．當(dāng)激勵電源頻率不同（　　?。r．疊加原理適用于平均功率．例１１－１１　單口網(wǎng)絡(luò)端口電壓，電壓分別為：與　　為關(guān)聯(lián)參考方向，試求單口網(wǎng)絡(luò)吸收的功率．解　在運(yùn)用疊加原理計算平均功率時，每次只考慮一種頻率．如給定該頻率的電壓和電源，則該項功率為　　　　　，因此，在電壓．電流都含多種頻率成分時本題，因此本題，因此故得§11－5(1)RLC串聯(lián)電路分析一、電路分析＋－ui+－uRRCL－+uC+－uL(a)＋－+－RR－+C+－L(b)U.I.U.U.U.jXLjXC－RLC串聯(lián)電路分

13、析一、電路分析＋－ui+－uRRCL－+uC+－uL(a)＋－+－RR－+C+－L(b)U.I.U.U.U.jXLjXC－電路的性質(zhì)1.電感性電路:XL>XC，X>0,UL>UC。阻抗角2.電容性電路:XL