当前位置：文档之家 › 电路分析chapter10

电路分析chapter10

  • 格式：pdf
  • 大小：429.42 KB
  • 文档页数：44

下载文档原格式

  / 44

合集下载

电路分析基础第五版第10章

电路分析基础第五版第10章

二、互感消去法(等效去耦法)
消去互感，变为无互感的电路计算，从而简化 电路的计算。
1、受控源替代去耦法
jM
I1
I2
+ +

U1
jL1
jL2

U2

I1
+

jL1
U1


jM I 2

I2
+
jL2


U
2
jM I 1



U1 jL1 I1 jMI2



U2 jL2 I2 jMI1
d2i dt
i 2 u 2
2
相量形式：
1


i1
U1 jL1 I1 jMI2



u1
U2 jL2 I2 jMI1
注意：
i 2 u 2
2
•互感元件的自感恒为正；
•互感元件的互感有正有负，与线圈的具体绕法及 两线圈的相互位置有关。
当每个电感元件中的自感磁链与互感磁链是互相 加强时(自感磁链与互感磁链同向)，互感为正； 反之为负。（说法不同，正确理解）
+

U
L反L1L22M
等效电感不能为负值，
因此：L反0, M12(L1L2)
3、并联耦合电感的去耦等效
(1)同侧并联：同名端分别相联。


I
+
jM

U
jL1
jL2
I +

U
j L同
L同

L1L2 M2 L1 L2 2M
因为 L同 0 所以 L1L2M20

[高等教育]电路分析ppt

[高等教育]电路分析ppt

再用相量形式的KVL方程求出电流
I2

U1 U S 3
R2 jL2
3.39 39.7 1545 A 1.109 12.4 A 10 j10
i2(t) 1.109 2 cos(103 t 12.4 )A
例10-16 电路如图10-33(a)所示，已知
用观察法直接列出结点电压方程

1 j10

1 10 j10
U 1

130

100 j10

1545 10 j10

1 j10

1 10 j10
U 1

130

100 j10

1545 10 j10
求解得到
U1＝3.39 39.7 V
V
Zo

8 6

j9 j3


1.795

74.93
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由图10-33(e)求得
图 10-33(e)
I2

U oc Zo 3

5 j3 530 A 26
1.1260.96 A
例10－17 图10－34(a)所示双口网络的相量模型中，已知双 口网络参数为 Z11 3, Z12 j6, Z21 2, Z22 j3, 求电流 I1 和电压 U 2 。
jL j1, 1 j1
jω C
1. 支路分析 以支路电流作为变量，列出图(b)所示相量模型的KCL 和KVL方程
图 10-28(b)
jjIIjI1I1jII1122IIII33II223333II33jj4400 00
jII11II323I3 0 0 jI2 I3 j4

电路分析原理第十章-傅里叶分析全文编辑修改

电路分析原理第十章-傅里叶分析全文编辑修改

(2) 奇函数 定义 设有函数f(t)，如果满足f(t)=-f(-t)(10-8) 则称f(t)为奇函数(odd function)， 以f(o)(t)表示。 奇函数的波形是关于原点对称的。正弦函数sinωt是奇函数， 其波形如图10-3b所示。
图10-3 偶函数与奇函数的波形 a) 偶函数cosωt b) 奇函数sinωt
第三节 周期电流、电压的最大值、有效值与平均值
一、非正弦电流、电压的最大值 ∗二、三角函数组的正交性质 三、有效值 四、平均值
一、 非正弦电流、电压的最大值
图10-9 非正弦周期电流、电压的最大值 a) 电流最大值含义 b) 电压最大值含义
∗二、三角函数组的正交性质
∗二、三角函数组的正交性质
1.有内阻抗、 △接正弦对称三相电源的一种等效电路
(4) 两个电流源激励、△接电源置零 两个电流源激励、 △接 电源置零、将△接阻抗ZS变成Y接阻抗ZS′后的电路如图10-18d所 示［图中给线电流及电流源的端电压加上标(2)］， 图中有 (5) 线电流及电流源端电压叠加
图10-4 关于横轴对称的波形
3. bk计算
1.波形特点 2.傅氏级数 3. ak、
四、 关于横轴对称的波形
1.波形特点
前半个周期的波形后移半个周期，与后半个周期的波形关于横 轴对称(在图10-4中，给出了一个横轴对称的波形)，数学表达 式为
f(t)=-f t+T/2
(10-17)
2.傅氏级数
一、 瞬时功率 二、 平均功率 三、 功率测量
第四节 非正弦稳态电路的功率
图10-11 非正弦稳态单口网络
一、瞬时功率
二、平均功率
1) 非正弦稳态电路中的平均功率， 等于各次谐波电压、 电 流单独形成的平均功率之代数和。 2) 不同频率的电压与电流不形成平均功率。

电路分析第十章习题解答

电路分析第十章习题解答

1 + 0.6282
ϕ = − arctan 4000 × 2π ×10−5 0.16 + 1 + 0.6282
= −0.16o
10.求图题 10-10 所示电路的转移电压比 Au ( jω) = U& 2 U&1 。当 R1C1=R2C2 时，此网络函数有何
特性。
R1
+
U&1
-
1 jωC1
1 jωC2
200
20
H ( j10) = 112 + 92 = 0.7106 20
2.求图题 10-2 所示 RC 电路的电压转移比 Au ( jω) = U& 2 U&1 。绘出电路的频率响应曲线。
说明该电路具有高通及相位超前的性质。分析截止频率与电路参数的关系。
+
C
+
u1
R
u2
-
-
解：电路的相量模型为
图题 10-2
当 R1C1 = R2C2 时
U& 2 U& 1
=1 1 + R1
R2
该网络函数为实数，相移为 0，不随频率变化。
11.当ω=5000 rad/s 时，R、L、C 串联电路发生谐振。已知：R=5Ω，L=400 mH，端电压 U=1V。
求电容 C 及电路中电流和各元件电压的瞬时表达式。
解：
R ， L ， C 串联电路谐振时
解：
Q ω0 =
1 LC
∴
L
=
1
ω
2 0
C
=
(2π
1 ×106 )2 × 200 ×10−12
= 127μH
Q

电路分析讲义2 104页PPT文档

电路分析讲义2 104页PPT文档

u
C
u 5 2cos(t 60 )
+ uC
f 3104Hz .
-
-
求 i, uR , uL , uC .
.
解 其相量模型为：
I R j L

U560 V
+
.
U
+.
UR
-+
.-
UL
1
j L j2 3 14 0 0 .3 1 3 0 j5 .5 Ω 6-
jω C
|Y |
G2 B2

φy

arctg
B G
或
G=|Y|cos y
B=|Y|sin y
导纳三角形
YI U
y i u
|Y|
B
y
13
G
分析 R、L、C 并联电路得出：
（1）Y=G+j(C-1/L)=|Y|∠y 数，故称复导纳； （2）C > 1/L ，B>0， y>0，电路为容性，电流超前电压 相量图：选电压为参考向量， u 0
阻抗模
z ui 阻抗角
单位：
2
当无源网络内为单个元件时有：
I
I
+
U
R
-
+
U
C
-
Z

U I

R
I
+
U
L
-
U 1
ZI jCjXC
ZU I jLjXL
Z可以是实数，也可以是虚数
3
2. RLC串联电路
iR
L
+ + uR - + uL - +

电路分析-10-4

电路分析-10-4
U RI
图10-15 正弦电流电路中电阻元件的电压电流相量关系
二、电感元件电压电流关系的相量形式
线性电感的电压电流关系采用关联参考方向时，
u(t) L di dt
(10 24)
当电感电流i(t)=Imcos( t+ψi)随时间按正弦规律变化时，
电感上电压电流关系如下：
u(t)
Um
cos(
t
ψ
图 10-17
ej90 cos90 jsin 90 j
三、电容元件电压电流关系的相量形式
线性电容在电压电流采用关联参考方向时
i(t) C du dt
(10 28)
当电容电压u(t)=Umcos( t+ψu)随时间按正弦规律变化
时
i(t)
Im
cos(
t
ψ
i
)
C
d dt
[U m
cos(
t
ψ
我们注意到，RLC元件电压相量与电流相量之间的关
系类似欧姆定律，电压相量与电流相量之比是一个与时间
无关的量，其中R，称为电阻；jL，称为电感的电抗，简
称为感抗；1/jC，称表示这个量，它是一个复数，
称为阻抗。
阻抗定义为电压相量与电流相量之比，即
R
Z
U I
jL
1
jC
引入阻抗后，我们可以将以上三个关系式用一个式子
来表示。
U ZI
U I
Z
(10 32)
式10－32称为欧姆定律的相量形式。
与上相似，RLC元件电压电流的相量关系也可以写成
以下形式 IR GU R
IL
1
jL
U
L
IC jCUC
IR U R

《电路分析基础》第4版第十章.ppt


U 2 / U1
解：先画出相量模型，如图(b)所示。
10-3 正弦稳态网络函数
外加电压源 U1 ，列出节点方程：
解得

2 R

j2C
U
C

U1 R

jCU 2

0


jCU C


1 R

jC
U
2

gmU
C
U2 U1

Rgm jCR 2 R2 2C2 j4CR
网络函数的定义和分类
动态电路在频率为ω的单一正弦激励 下，正弦稳态响应(输出)相量与激励 (输入)相量之比，称为正弦稳态的网 络函数，记为H(jω)，即
H ( j)
响应相量 激励相量
相量可以为振幅或有效值相量，激励是独立电压源或独立 电流源，响应是感兴趣的某个电压或电流。
10-3 正弦稳态网络函数
P125 例10-5 如图所示，求解流过电时域表达式后，再相加进行求解。
10-4 正弦稳态的叠加
10-3 正弦稳态网络函数
P119 例10-3 RC低通电路 求图中所示RC电路的电压转移函
数 Hu U2 /U1 ，并绘出幅频特性曲线和相频特性曲线。若输
入电压 u1 2.5 2 cos(500t 30o )V ，试求输出电压u2，
已知τ=RC=10-3s。
R
解：Hu

U 2 U1

3
5
2）激励为多个不同频率的正弦波
动态电路的频率特性在电子和通信工程中得到了广 泛应用，常用来实现滤波、选频、移相等功能。
10-2 再论阻抗和导纳
阻抗和导纳
单口网络在正弦稳态时的响应特性可由其输入阻抗或导 纳来描述。

M10-2电路分析 第十章

可以得到复系数代数方程
& (j6 + 1)U Cm = 2∠45o
& (j6 + 1)U Cm = 2∠45o
求解此代数方程得到电容电压相量
o & = 2∠45 = 2∠45 U Cm = 0.329∠ − 35.5 V o (1 + j6) 6.08∠80.54 o o
由此得到电容电压的瞬时值表达式
uCp (t ) = 0.329cos(3t − 35.5 )V
o
相量法求微分方程特解的方法与步骤： 相量法求微分方程特解的方法与步骤： 1. 用KCL，KVL和VCR写出电路方程，以电压电流为 写出电路方程， ， 和 写出电路方程 变量，写出 阶微分方程 阶微分方程。 变量，写出n阶微分方程。 2. 用相量表示同一频率的各正弦电压电流，将n阶微 用相量表示同一频率的各正弦电压电流， 阶微 分方程转换为复系数代数方程。 分方程转换为复系数代数方程。 3. 求解复系数代数方程得到需求解的电压或电流相量 表达。 表达。
Cp Cm u Cm
代入微分方程
d & e jωt )] + 1 Re(U e jωt ) = Re( I e jωt ) & & C [Re(U Cm Cm Sm dt R
取实部与微分运算的次序交换
& e jωt )] + 1 Re(U e jωt ) = Re( I e jωt ) & & Re[(jωCU Cm Cm Sm R 1 & & Re[(jωC＋ )U Cm e jωt ] = Re( I Sm e jωt ) R
(10 − 8)
ψ u = ψ i − arctan(ωCR)

电工学 第10章 课后习题答案 完整ppt课件


ui
R1
u－
－
∞ +
△
R2
u+
+
uo
平衡电阻
当 Rf = R1 时： uo = －ui 反相器
平衡电阻: R2 = R1 // Rf
返回
上一节
下一节
上一页
下一(4页--22)
第 10 章 集成运算放大器
(2) 同相比例运算电路
u－= u + = ui
if = i1
uo －u－ Rf
=
u－ Rf
uo=
ui RB2 RE uf
uo
－
－
－
其中 uf = Reie ∝ie≈ic
图 10.2.3 放大电路中的反馈
◆ 结论:
RE：串联电流负反馈。
返回
上一节
下一节
上一页
下一(4页--11)
第 10 章 集成运算放大器
［补充例题 1 ］ 判断图示电路的反馈类型。
［解］
∵ ui＞0 并联反馈
uo＜0
∴ ib = ii－if
当 ud＜ (－ε) 时： uo =－UOM≈－UEE
返 回 下一节
上一页
下一(4页--5)
第 10 章 集成运算放大器
10.2 反馈的基本概念
输入信号
xi
净输入
信号 放大电路
xd
Ao
输出信号
xo
比较环节 xf
反馈电路
反馈信号 F
图 10.2.1 反馈示意图
开环放大倍数： 闭环放大倍数：
Ao =
xo xd
返回
下一节
上一页
下一(4页--3)
第 10 章 集成运算放大器

《工程电路分析》(第七版)William H Hayt电子工业出版社课后答案【khdaw_lxywyl】

)/ 10 + (v –v )/ 10 + v / 50 + (v –v )/ 20 [1]Ref.1234Refresh and Exercise网孔1:-6 + 6i 1-2 = 0[1]网孔2: 2 + 15 i 2–12 i 3–1.5 = 0[2]网孔3:i 3= 0.1 v x [3]v x = 1×i 1 [4]i 1= 1.333 A. i 3= 0.1 v x = 0.1 i 1= 133.3 mA.132典型错误：电流源误为电压源第四章36题：求各网孔电流..kh d[1]1243 3 + 5000 i 2= 0[1][2]c o m11005.1i i i sc +=没有独立源，所以V TH = 0.添加1-A 电流源:v xv f·2.0)50200(01.0200=−×++×v i v 1=ab v A V V i testtest 75.0=+=w.kh .c o100×10-3= V / 250 + V / 7.5×103= 13(5) = 65 V.第四章12题：用节点分析法求电流i 5.节点1:-3 = v 1/3 + (v 1–v 2)/ 1[1]节点2: 2 = (v 2–v 1)/ 1 + (v 2–v 3)/ 3 + (v 2–v 4)/ 4[2]节点3: 3 = v 3/ 5 + (v 3–v 4)/ 7 + (v 3–v 2)/ 3[3]节点4:0 = v 4/ 6 + (v 4–v 3)/ 7 + (v 4–v 2)/ 4[4]Refresh and Exercise1234Ref.典型错误：标注混乱导致电流方向错误wk h d o m[1][2]1234+ 4700 i 1–4700 i 4= 0[1][2][3]+ 0.1 i = 0[4]1234典型错误：电流源误为电压源w.k h d o m课o010∠j25.0−j 4xIxVw.kh6∠-13ºV6Vj0.004Ω-j/0.0015Ω-j/0.002Ωw.k hChapter 11AC Circuit Power Analysis第11章20题：电路如图所示:(a)在a 点和b 点之间应接入怎样的阻抗Z L才能吸收最大平均功率？(b)最大平均功率是多少？P total = ½(41.61) ×(5) cos w.k h d 课w.k h d .c o m课量分析进行求解。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中点
中线
相
相电流：流过每个电压源或每个负载阻抗的电流； 相电压：每个电压源或负载阻抗两端的电压； 线电流：流过三根端线的电流； 线电压：端线与端线之间的电压； 线
中点
中线
相
b). 三相三线制 没有中线的供电方式称为三相三线制。三相三线制联接 的可能形式有四种：Y--Y联接、Y--△联接、△--Y联接、△-△联接
U aN
则
I AY
U 207 15 aN A ZY 30 j20
5.75 48.7 A
此为Y形联结的相电流，也为线电流值。则△形联结的实际 相电流为 ：
I AB
I AY 3
30 3.32 18.7 A
相电压为 :
I Z 35915 V U AB AB
负载各相电压: A相：
E U U AN A N ' N E ( 0.2 j 0.6) E (1.2 0.6 j ) E
有效值： UA=1.34E
E U B相： U E 120 ( 0.2 j 0.6) E BN B N 'N 有效值： UB=1.5E
第二节 不对称三相交流电路
当三相电路中存在不对称电源或者三相不对称电抗，此时 成为三相不对称电路。不能用单相图进行计算，可利用一般复 杂交流电路的分析方法计算， 1)三相四线制不对称电路
E E E A B C I I I , , A B C ZA ZB ZC
中线电流
相电流瞬时值为:
. IA . IC
. . UB IB
Z
UA
. UC
iA 2 I sin(t i ) iB 2 I sin(t i 120) iC 2 I sin(t i 120)
设 Z z
则A，B，C三相的瞬时功率分别为
p A u Ai A 2U sin( t u ) 2 I sin( t i ) U I cos(u i ) U I cos(2 t u i ) pB uBiB UI cos(u i ) UI cos(2t u i 240)
线电流：
I I 3I 30 I A AB CA AB I B I BC I AB 3 I BC 30 I C I CA I BC 3 I CA 30
I 线 3 I 相 30
写成瞬时式，则分别为
uA uB uC 2U sin( t 120 ) 2U sin( t 240 ) 2U sin t
写成相量形式，为
U B U 120 U A 120 U C U 240 U A 120 U A U 0
3) 对称或不对称三相三线制：二表法 三相功率等于二功率表读数之和。注意：功率表读数可能为负。
PP 1P 2
证：设
U 0 U A U U 120 B U U 120 C
3U 30 U AB 3U 90 线电压: U BC 3U 210 U
相电压与线电压关系
U A 120 U B 120 U A 240
U U U U 120 3 U 30 U AB A B A A A UBC UB UC UB UB120 3 UB30 U U U U 120 3 U 30 U CA C A C C C
仍为对称的三相相电流，有
U 2200 A IA 1 30A Z 22030
190 A I C I I 2.6549.1 A I C C L
第三节
三相电路的功率及测量
1.对称三相电路瞬时功率 相电压瞬时值为：
uA 2U sin(t u ) uB 2U sin(t u 120) uC 2U sin(t u 120)
L
L
C
解： 以A相电压为参考相量，令
2200V U A
则， 220 120V, U B
220 3 90V U BC
U 220 3 90 BC I =2 150A L ZL 19060
I I I A B C
U A U B UC U U U A B C Z Z Z U 0 NN 1 1 1 1 Z 3 Z Z Z Z0 Z0
U 0 U A U U 120 B U U 120 C
. IA . Ec . Ea . Eb . I0
ZB
A. Ia
ZA
. Ua
C
I I I 0 I 0 A B C
B
. Ub Z
. Uc
C
2）三相三线制不对称电路
(不对称负载)
当中线断开时：
U NN
E E E A B C ZA ZB ZC 1 1 1 ZA ZB ZC
例1：图示为由两组对称三相电源供电的三相电路，已知
3800 V, E 2200 V, Z j 4, Z j 3 E AB A 1 2
Z (90 j 60) ，试求负载Z上的相电压与相电流。
U CA

解： 为画出单相图，先将△形联结的电源转换 为Y形联结 E AB 30 220 30 V E A 3 由△形联结负载转换为Y形联结后其等效阻抗为:
U E U E 240 ( 0.2 j 0.6) E C相： CN C N 'N
有效值：UC=0.4E
结论：由于负载不对称，引起负载各相电压不均匀! 低压民用电网为三相四线制，中线无开关。
例2：如图所示，已知对称三相电源的线电压Ul=380V，负载 ,I Z=22030，Z =19060，求 I
S P2 Q2
P 定义三相负载的功率因数为 : cos S
若为对称三相电路，则
cos cos
3. 三相电路功率测量
A B
W
ZA ZC
W W
1) 对称或不对称三相四 线制：三表法
ZB
C
A
2) 对称三相四线制；一 表法
(总功率为三倍功率表读数)
W
ZA ZC ZB
B C
对称三相电路中性点等电位 负载各相电流
U IA A , Z
U 120 IB B I A Z
U C I 120 I C A Z
中线电流
I I I 0 I 0 A B C
由上面分析可得对称三相电路特点： a）Y型联接中点为等电位，中线电流恒为零。中线阻抗不 影响三相对称电路； b）电路计算时，可任取一相电路单独计算，把某相电路及 中性点相连组成单相图计算； c）电路其余二相可由对称性直接写出； d）对于型电源和负载，计算时应先转化为Y型联接。
. IA . U sc . Usa . Usb
ZB ZA
. A I a . Ub Z
C
. IA
. Uc
C
A
ZA ZB ZC
. Ua
. Usc
. Usa . Usb
. Iab
. Uab
B
C
B
3). 三相电路相电压,线电压,相电流,线电流的关系 a). Y连接负载
U 0 U A U B U C

对称三相电源联接方式:
Y连接
连接
对称三相电源各相电压源电压相位依次相差三分之一周 期，且B相滞后A相，而C相又滞后B相。这种相位间的变化次 序称为相序。 相序：各相到达最大值的次序 正序/顺序：A→B→C→A 负序/逆序：A→C→B→A
相量图
三相负载 Y连接，连接
2) 三相电路系统的联接方式 a). 三相四线制：具有三根端线和一根中线的供电方式 端点：各相电源和负载的输出端； 中性点/中点：三相公共联结点； 端线/火线：从电源端点至负载端点的三根连线； 中性线/中线：Y形联接的三相电源的中点与负载中点的连线； 线
pC uCiC UI cos(u i ) UI cos(2t u i 240)
将三相Байду номын сангаас时功率相加，
p p A pB pC 3U phI ph cos(u i )
三相瞬时功率为常值。
. IA . IC
. . UB IB
设
Z
UA
. UC
Z z
中性点位移
相序指示器：用一只电容和二只灯泡组成相序指示器。 设电容所接为A相，则灯泡较亮的为B相，较暗的为C相。 设
1 E 0 R, E A C
中点间电压
U N' N
1 1 jCE A E B EC R R 1 1 jC R R
( 0.2 j 0.6) E U NN
相电流 I a = 线电流 I A


b). 连接负载 负载相电流为一组对称三相电流 :
U I AB AB Z U 120 I BC BC I AB Z U CA I 120 I CA AB Z
2. 对称三相电路有功功率、无功功率和视在功率 三相电路有功功率为：
P U A I A cos A U B I B cos B U C I C cos c 3U phI ph cos
或: P 3U l I l cos 三相无功功率 三相视在功率