电工基础4ppt课件.ppt

电工基础,任课教师：李鸿林,信息与通信工程学院 电工电子教学中心,电子信箱：lihonglinhrbeu.edu.cn,电话：82519805-601（21号楼105) 13214613877,第四章 正弦电路的稳态分析,1、正弦量的表示方法,2、电路元件的相量形式与基尔霍夫定律,3、复阻抗、复导纳,4、正弦电路的分析方法,5、正弦电路的功率,本章作业,习题四,9、10、11、17、18、24、27,4.1 正弦量的基本概念,正弦量的概念,例题讲解,例4-1 已知某正弦电流的波形如图所示，试写出其瞬时值表达式。,4.2 正弦量的相量表示,本节研究的问题,1、复数的知识回顾： 复数的表示法、 复数的运算；,2、正弦量的复数表示-相量；,3、相量和正弦量之间的关系,4、旋转因子,正弦量与相量,例题讲解,例4-2 试分别写出代表电流,的相量，并画出其相量图。,例4-3 已知电压相量，试写出它们所对应的正弦量。,4.3 基尔霍夫定律 电路元件的相量形式,本节研究的问题,KCL相量形式,KVL相量形式,元件的伏安关系,1、线性电阻（电感、电容）的伏安关系一般表示：,2、线性电阻（电感、电容）的伏安关系有效值、 最大值表示：,3、线性电阻（电感、电容）的伏安关系相量表示：,4、相量图：,例题讲解,例4-5 在图所示的R、L、C串联电路中，已知,求各元件电压，并画它们的相量图。,4.4 复阻抗和复导纳,复阻抗与复导纳,1、阻抗的定义,2、举例,3、阻抗的物理意义,4、阻抗的性质,串联等效电路和并联等效电路的参数关系,5、阻抗三角形,1、导纳的定义,2、举例,3、导纳的物理意义,4、导纳的性质,5、导纳三角形,例题讲解,例4-6 无源RLC 网络，当所加的电压 时，测得 电流,，若电压和电流的相位差为,试求出此时该网络的串联和并联等效电路的参数。,复阻抗与复导纳串并联,1、阻抗的串联,2、分压公式,3、阻抗的并联,4、分流公式,例题讲解,例4-7 求RLC串联电路的等效复阻抗，并讨论其性质,若U=100V，求电路的电流及各元件的电压，并画相量图,讨论：RLC并联电路中，如何分析复阻抗的性质？,4.5 正弦电路的分析方法,例题讲解,例4-8,求各支路电流。,说明：在正弦电路的分析中，若所求电流或电压没有明确是瞬时值还是有效值，只需求出其相量即可；在已知电压或电流中若没给初相，可根据方便，任设某个电流或电压为参考相量。,例题讲解,例4-9,电流 与电压 同相位，且在 并联前后的 有效值保持不变，求,例题讲解,例4-10,求复阻,例题讲解,例4-11,求电阻 和电容 的值。,课后习题,4-16 试定性画出图示电路中各电压和电流的相量图,课后习题,4-14 求电源电压Us,补充习题,图示正弦稳态电路中,已知,同相,求,补充习题,电流表2A,电流初相为0，电压表均为200V,补充习题,图示正弦稳态电路中，已知,求使 超前 时的感抗值XL,补充习题,例题讲解,例4-12 列写图示电路的节点方程。,例题讲解,例4-13,求流经 的电流。,例题讲解,例4-14 求图示电路中流经电压源的电流 和电流源两端的电压,4.6 正弦电路的功率,正弦电路的功率,1、瞬时功率,2、平均功率,3、无功功率,4、视在功率,6、复功率,5、举例,正弦电路的功率,1、瞬时功率,正弦电路的功率,a、电阻元件,正弦电路的功率,b、电感元件,正弦电路的功率,c、电容元件,正弦电路的功率,2、有功功率、无功功率、视在功率,正弦电路的功率,3、复功率,补充习题,电源发出的功率为,正弦电路的功率,4、功率因数的提高,正弦电路的功率,5、最大功率传输,（1）负载的电阻和电抗均可改变。,（2）负载的阻抗模可以改变， 阻抗角不能改变。,模匹配,共轭匹配（最佳匹配）,正弦电路的功率,5、最大功率传输,（2）负载的阻抗模可以改变， 阻抗角不能改变。,模匹配,例题讲解,（1）求负载Z的最佳匹配值及可获得的最大功率； （2）若Z=R为一纯电阻，求负载为何值时可获最大功率？最大功率为多少？,课后习题,补充习题,R1，L支路消耗功率为90kW，功率因数为0.6; R2支路消耗功率为70kW，求整个电路的功率因数,补充习题,图示电路中电压表读数分别为U1,U2,已知电压,求(1) 和,之值，(2)电路的视在功率及率因数。,补充习题,图示正弦稳态电中，已知,，I1=3.63A，,求感抗 和容抗,，总电压U及路总功率。,补充习题,已知直流电流源,正弦电压源,求电流i,