第三章 正弦交流电路3.

《第三章 正弦交流电路3.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 正弦交流电路3.（50页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、电路电路参数参数电路图电路图( (参考方向参考方向) )阻抗阻抗电压、电流关系电压、电流关系瞬时值瞬时值有效值有效值相量图相量图相量式相量式功率功率有功功率有功功率 无功功率无功功率RiuiRuR设设则则tU2usintI2isinRIU IRU UIu、 i 同相同相0LtiLuddCtuCiddLXjCXj设设则则)90tsin( 2 LIu则则LXIXUL LcXIXUCC /1 u超前超前 i 90UIUIIXULj IXUCj 00LXIUI2基本基本关系关系+-iu+-iu+-tI2isin设设RIUI2UICXI2-tI2isin)90sin( 2 tC/Iu u落后落后 i 9

2、0说说 明明CLXXRZj Z Z是一个复数，但并不是正弦交流量，上面是一个复数，但并不是正弦交流量，上面不不能加点能加点。Z Z 在方程式中只是一个运算工具。在方程式中只是一个运算工具。ZIU 在正弦交流电路中，只要物理量用相量表示在正弦交流电路中，只要物理量用相量表示, , 元件元件参数用复数阻抗表示，则电路方程式的形式与直流电参数用复数阻抗表示，则电路方程式的形式与直流电路相似。路相似。关于复数阻抗关于复数阻抗 Z Z 的讨论的讨论iuiuIUZIUIUZZIU由复数形式的欧姆定律由复数形式的欧姆定律可得：可得：结论：结论：的模为电路总电压和总电流有效值之比，的模为电路总电压和总电流有效

3、值之比，而而的幅角则为的幅角则为总电压和总电流的相位差。总电压和总电流的相位差。iuIUZ 1.1. Z Z 和总电流、总电压的关系和总电流、总电压的关系CLXX 电路属感性电路属感性, ,电压超前电流。电压超前电流。 CLXX 电路属容性电路属容性, ,电流超前电压。电流超前电压。 CLXX 电路属阻性电路属阻性, ,电压、电流同相。电压、电流同相。 CLXX RZZj电路参数电路参数与电路性质的关系：与电路性质的关系：2. Z 和电路性质的关系和电路性质的关系3 3、电路各部分电压之间的关系、电路各部分电压之间的关系 电压三角形电压三角形 sincosUUUUUCLR CLRUUUUURU

4、)j(CLXXRZ 4 4、电路阻抗的关系、电路阻抗的关系 阻抗三角形阻抗三角形 RZCUUL 4. 4. 阻抗三角形和电压三角形的关系阻抗三角形和电压三角形的关系电压三电压三角形角形阻抗三阻抗三角形角形相相似似ZRCLXXXCURUULUCLUUI)V20314(sin2220 tuF40127mH,30 CLR求求: (1) : (1) 电流的有效值电流的有效值I I与瞬时值与瞬时值 i i ; ; (2) (2) 各部分电压的有效值与瞬时值；各部分电压的有效值与瞬时值； (3) (3) 作相量图；作相量图； 例：在例：在RLCRLC串联交流电路中，串联交流电路中，已知已知: :R RL

5、LC CURULUCUI解：解：,40101273143 LXL,801040314116- CXC,5080)(4030)(2222 CLXXRZ(1)4.4AA50220 ZUI)A73314(sin244ti.-533080-40arctanarctanRXXCL 73,-53iiu所所以以因因为为 (2)V73314(sin2132 tuR132V30V4.4 IRUR)V163314(sin2176tuL176VV404.4 LLIXU)V17314(sin2352tuC352V804.4 CCIXU53ULUCUCLUUIRU(3)相量图相量图一般正弦交流电路的解题步骤一般正弦交流

6、电路的解题步骤1 1、根据原电路图画出相量模型图、根据原电路图画出相量模型图( (电路结构不变电路结构不变) )Ee Ii UuX C XL RRCL 、jj2 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图、根据相量模型列出相量方程式或画相量图3 3、用相量法或相量图求解、用相量法或相量图求解4 4、将结果变换成要求的形式、将结果变换成要求的形式 在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。公式、分析方法都能用。 j43j11 LXRZV10

7、220o U解解:ooo11535102204 j310220 ZUIj68j22 cXRZ + +1RA4344o + +u ui icX2RLX1Ri i1 1i i2 2U例例: :如图所示电路。已知如图所示电路。已知R R1 1=3=3 、 R R2 2=8=8 ， X XC C=6 =6 X XL L=4 =4 ， 。求：各求：各支路支路电流电流及总电流的瞬时值表达式及总电流的瞬时值表达式。V)10314sin(2220o tuI1I2I2RLXjCXj-相量模型相量模型A4722371010220j6810220oooo22 ZUIA47224344oo21 IIIj16.1)A(

8、15j30)2 .32( 16.4A-49.2j13.9)2 .47( A)43314sin(244o1 tiA)47314sin(222o2 tiA)4 .16314sin(22 .49o ti,50V,sin2220: Rtu已已知知例例400,2001001 CLXX,R求求: i21ii,+U-1RCXj-LXjRI1I2I用相量式计算用相量式计算: :2121(2)i ,iII I 、iIZZZ 21 (1)、解：解：+U-50I1I2I100j200j400-V0220 Uj1200)100(j11 LXRZ140jj2CXZ33440240)j32050(j400j200100j

9、400)(j200)(10050 ZA330.5A334400220 ZUIA59.6-0.89A330.5j400j200100j4002121 I IZZZI)A33(sin20.5 ti所所以以)A59.6(sin20.891ti)A93.8(sin20.52tiA93.80.5A330.5j400j200100j2001002112 I IZZZI+U-50I1I2I100j200j400-j5)5(,j0.5)0.1(V,0227V,023032121 ZZZ UU例例：如如图图所所示示，已已知知试求电流试求电流 I I3 3。1Z+1U-2Z1I2I3I+2U-3Z应用基尔霍夫定律

10、列出相量表示方程应用基尔霍夫定律列出相量表示方程解：解：133113210UIZIZIII23322UIZIZ代入已知数据，可得：代入已知数据，可得：V0230j5)(5j0.5)(0.1031321 IIIIIV0227j5)(5j0.5)(0.132 II解之，得：解之，得：A46.1-31.33 I1Z+1U-2Z1I2I3I+2U-3Z应用叠加原理计算上例：应用叠加原理计算上例：32232113+/+=ZZZZZZUI解解: : (1) 当当1U单独作用时单独作用时同理（同理（2 2）当）当2U单独作用时单独作用时31131223/ZZZZZZUI 1Z+1U-2Z1I2I3I+2U-

11、3Z1Z2Z3I +2U-3Z+1Z+1U-2Z3I3Z=A46.1-31.3333 III应用戴维宁计算上例。应用戴维宁计算上例。解解：(1)(1)断开断开Z Z3 3支路，求开路电压支路，求开路电压0Uj0.25)0.05(212121o ZZZZZZ(2)求等效内阻抗求等效内阻抗0Z1Z+1U-2Z1I2I3I+2U-3ZA46.131.33003 ZZUI(3)V0228.85222121o UZZZUUU0U Z0Z3已知：已知： I1=10A、 UAB =100V，求：求：A、UO的读数的读数2IA1IAB C25 j5UOC1 10jIA452104525100551002jI则