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《電路分析基礎（胡翔駿版）教學課件第10章上.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、§10-1正弦電壓和電流√§10-2正弦的穩(wěn)態(tài)響應√§10-3基爾霍夫定律的相量形式√§10-4RLC元件電壓電流關系的相量形式√§10-5正弦穩(wěn)態(tài)的相量分析√§10-6一般正弦穩(wěn)態(tài)的電路分析√§10-7單口網(wǎng)絡相量模型的等效√§10-8正弦穩(wěn)態(tài)響應的疊加√§10-9計算機分析電路舉例第10章正弦穩(wěn)態(tài)分析1UESTC302正弦穩(wěn)態(tài)響應是正弦電源激勵下完全響應的穩(wěn)態(tài)分量，它是電路方程的特解。如果激勵電源是正弦交流電源，則對應的穩(wěn)態(tài)響應必然是同頻率的正弦量。電路中存在正弦交流電源的電路簡稱為交流電路，交流電路是一種應用最廣泛的電路。
2、電力供電與用電系統(tǒng)的大多數(shù)電路是交流電路。+－+NRCLuuS－i設：uS=USMsin(wt+?S)i=Imsin(wt+?i)u=Umsin(wt+?u)則：關于正弦穩(wěn)態(tài)2UESTC302例,正弦RC電路的完全響應,設:uS=USMcos(wt+?S)、uC(0)=U0。求uC(t),(t≥0)。解:由KVLuS=uR+uC設:u(t)=uch(t)+ucp(t)得:iUS+–uRC+–uCRS+–電路方程為：3UESTC302?tucpucO完全響應=瞬態(tài)響應(uch)+穩(wěn)態(tài)響應(ucp)零狀態(tài)響應式中：穩(wěn)態(tài)響應:ucp(
3、t)=UCMcos(wt+?u)4UESTC302本章重點：☆正弦量的相量表示☆復阻抗復導納☆相量圖☆用相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路對于RCL電路，瞬態(tài)響應是電路的過渡過程，一般情況下響應表達式比較復雜。而過渡過程結(jié)束后的穩(wěn)態(tài)響應是與交流電源同頻率的正弦交流電。完全響應=瞬態(tài)響應+穩(wěn)態(tài)響應+－+NRCLuuS－i激勵電源完全響應5UESTC302§10-1正弦電壓和電流一、正弦電壓電流按照正弦規(guī)律隨時間變化的電壓(或電流)稱為正弦電壓(或電流)，它是使用最廣泛的一種交流電壓(電流)，常稱為交流電，用AC表示。常用函數(shù)式和波形圖表示正弦
4、電壓和電流，正弦電流的函數(shù)表達式如下式所示，其波形圖如圖所示。式中：Im——振幅值；ω——角頻率；?i——初相位。?ti0?iImi(t)=Imsin(wt+?i)6UESTC302交流電路中的正弦電壓與電流的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律做周期變化。?ti0?iImiuS－R+正半周LiuS－R+負半周L應用交流電的優(yōu)越性：1).應用交流電方便于長距離傳輸和變壓；2).交流電很容易變換為直流電；3).交流電有利于電器設備的運行。.......7UESTC302(1)幅值(amplitude)(振幅)Im：反映正弦量變化幅度的大小。
5、(2)角頻率(angularfrequency)w：每秒變化的角度(弧度)，反映正弦量變化快慢。正弦量的三要素：(3)初相位(initialphaseangle)y：反映了正弦量的計時起點。一般規(guī)定：
6、y
7、≤?。單位：rad/s，弧度/秒i(t)=Imsin(wt+yi)iOTIm2??t?8UESTC302由于已知振幅Im，角頻率ω和初相?i，就能夠完全確定一個正弦電流，稱它們?yōu)檎译娏鞯娜?。與正弦電流類似，正弦電壓的三要素為振幅Um，角頻率ω和初相?u，其函數(shù)表達式為由于正弦電壓電流的數(shù)值隨時間t變化，它在任一時刻的數(shù)值
8、稱為瞬時值，因此上兩式又稱為正弦電流和正弦電壓的瞬時值表達式。i(t)=Imsin(wt+?i)u(t)=Umsin(wt+?u)9UESTC302例,已知正弦電壓的振幅為10伏,周期為100ms,初相為?/6。試寫出正弦電壓的函數(shù)表達式和畫出波形圖。解：先計算正弦電壓的角頻率正弦電壓的函數(shù)表達式為?tu030°1010UESTC302三、同頻率正弦量的相位差(phasedifference)正弦電流電路中，各電壓電流都是頻率相同的正弦量，我們分析這些電路時，常常需要將這些正弦量的相位進行比較。兩個正弦電壓電流相位之差，稱為相位
9、差，用?表示。例如有兩個同頻率的正弦電流i1(t)與i2(t)之間的相位差為：設：i1(t)=I1msin(wt+?1)i2(t)=I2msin(wt+?2)j=(wt+?1)－(wt+?2)＝?1－?2?tii1i2y1y2jO11UESTC302同相：j=0，反相：j=±?(±180o)，規(guī)定：
10、y
11、≤?(180o)。特殊相位關系：?tii1i2O?tii1i2O?tii1i2O正交：?=±p/2(±90o),j=?1－?2☆j>0,i1超前i2j角;☆j<0,i2超前i1j角。12UESTC302例,已知正弦電壓u(t)和
12、電流i1(t)，i2(t)的瞬時值表達式為試求電壓u(t)與電流i1(t)和i2(t)的相位差。解：電壓u(t)與電流i1(t)的相位差為電壓u(t)與電流i2(t)的相位差為13UESTC302四.交流電的有效值交流電的周期性電流、電壓的瞬時值隨時間而變，為了
