交流電路知識(shí)點(diǎn)課件

1、交流電路知識(shí)點(diǎn)交流電路知識(shí)點(diǎn)2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2第四章第四章 正弦穩(wěn)態(tài)分析正弦穩(wěn)態(tài)分析當(dāng)線性定常電路中的當(dāng)線性定常電路中的激勵(lì)源激勵(lì)源是某一頻率的正弦是某一頻率的正弦電源，且電路已工作在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電路中的電源，且電路已工作在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電路中的響應(yīng)響應(yīng)均是與激勵(lì)同頻率的正弦量。電路的這種均是與激勵(lì)同頻率的正弦量。電路的這種工作狀態(tài)工作狀態(tài)稱(chēng)為稱(chēng)為正弦穩(wěn)態(tài)正弦穩(wěn)態(tài)。2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院3大小方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流。大小方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流。一、正弦量的表示形式一、正弦量的表示形式i(t)=Imcos(w w t+

2、)Im , w w , 正弦量的正弦量的波形：波形：時(shí)域表達(dá)式：時(shí)域表達(dá)式：正弦量：正弦量： 2ti(t)Im0(=T )cos(2)cos()( mwwtItItiII頻域表達(dá)式：頻域表達(dá)式：有效值的相量形式有效值的相量形式2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院4 相量與正弦量相量與正弦量一一對(duì)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。給定了正弦量，就可。給定了正弦量，就可寫(xiě)出其相量；反之，若給定相量及寫(xiě)出其相量；反之，若給定相量及，就可寫(xiě)出其，就可寫(xiě)出其正弦量。正弦量。相量圖相量圖 (Phasor Diagram )IItosIti) (c2)(UUtosUtu)(c2)(w q q U I 不同頻率的相量不能畫(huà)

3、不同頻率的相量不能畫(huà)在一張相量圖上。在一張相量圖上。2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院5正弦正弦電壓、電流有效值與最大值的關(guān)系：電壓、電流有效值與最大值的關(guān)系：IIUU2 21mm工程上說(shuō)的正弦電壓、電流一般指工程上說(shuō)的正弦電壓、電流一般指有效值有效值，如設(shè)備銘，如設(shè)備銘牌額定值、電網(wǎng)的電壓等級(jí)等。牌額定值、電網(wǎng)的電壓等級(jí)等。但絕緣水平、耐壓值指的是但絕緣水平、耐壓值指的是最大值最大值。測(cè)量中，測(cè)量中，電磁式交流電壓、電流表讀數(shù)均為電磁式交流電壓、電流表讀數(shù)均為有效值有效值。： 區(qū)分電壓、電流的區(qū)分電壓、電流的瞬時(shí)值瞬時(shí)值、有效值、有效值、最大值最大值的符號(hào)的符號(hào) u iU ImmU

4、 I以及以及相量表示相量表示的符號(hào)的符號(hào)IU2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院61、同頻率正弦量相加減、同頻率正弦量相加減 )()()(21tututu21UUU同頻的同頻的正弦量正弦量的加減運(yùn)算等效成的加減運(yùn)算等效成對(duì)應(yīng)的相量對(duì)應(yīng)的相量的加減運(yùn)算。的加減運(yùn)算。 )()()(21tititi21III二、相量的運(yùn)算二、相量的運(yùn)算因此，在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，因此，在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，KCL和和KVL可用相應(yīng)可用相應(yīng)的相量形式表示。的相量形式表示。0 0)(0 0)(UtuIti2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院7 2、正弦量的微分，積分運(yùn)算、正弦量的微分，積分運(yùn)算UtuItiUuI

5、iwwj1d jdd jjjjjeeee2)2(jjjjjeeee2)2(正弦量正弦量求導(dǎo)求導(dǎo)與相量與相量j對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)，振幅為原來(lái)的，振幅為原來(lái)的w w倍倍，初相，初相增加增加90即：復(fù)平面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)即：復(fù)平面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)9090度。度。2wwiIIj2wwiUjU正弦量正弦量積分積分與相量與相量 j對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)，振幅為原來(lái)的，振幅為原來(lái)的1/w w倍倍，初相，初相減小減小90即：復(fù)平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)即：復(fù)平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)9090度。度。2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院8iC(t)u(t)C+- -i(t)uL(t)L+- -uR(t)i(t)R+- -元件時(shí)域形式元件時(shí)域形式u, i 關(guān)系關(guān)系

6、相量形式相量形式大小關(guān)系大小關(guān)系相量圖相量圖Riu dtdiLu dtduCi URIUj LIw1UjICwRIU LIUw w ICUw w1 UIIUUI三、正弦電路中的電阻、電感和電容三、正弦電路中的電阻、電感和電容2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院9N0UIUI Z線性無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的線性無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的端口端口電壓相量電壓相量與與電流相電流相量量之比稱(chēng)之為該網(wǎng)絡(luò)的之比稱(chēng)之為該網(wǎng)絡(luò)的等效復(fù)阻抗等效復(fù)阻抗ZjXRZIUIUZZiu)(IZU 歐姆定律的歐姆定律的相量形式相量形式：Z是普通的復(fù)數(shù)，不是相量是普通的復(fù)數(shù)，不是相量四、復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納四、復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納 |Z| RX

7、z|Z|復(fù)阻抗的模復(fù)阻抗的模； Z 阻抗角阻抗角R電阻電阻(阻抗的實(shí)部阻抗的實(shí)部)；X電抗電抗(阻抗的虛部阻抗的虛部)；iuZIUZ ,其其中中：2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院10Z代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)的代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)的“串聯(lián)模型串聯(lián)模型”的的阻抗阻抗與其與其電壓電壓相似：相似：|Z| X zRUUXUR zXIURIUIZUXR IURjX串聯(lián)電路以電流相量為參考串聯(lián)電路以電流相量為參考相量作圖比較方便；相量作圖比較方便；參考相量的初相一般取為零。參考相量的初相一般取為零。ZZZjZjXRZsincos2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院11線性無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)端口線性無(wú)源一端

8、口網(wǎng)絡(luò)端口電流相量電流相量與與電壓相量電壓相量之比之比稱(chēng)為稱(chēng)為等效復(fù)導(dǎo)納等效復(fù)導(dǎo)納YjBGYUIUIYYui)(線性無(wú)線性無(wú)源網(wǎng)絡(luò)源網(wǎng)絡(luò)（NO） UI UI YUYIY為普通復(fù)數(shù)，實(shí)部為普通復(fù)數(shù)，實(shí)部G稱(chēng)為電稱(chēng)為電導(dǎo)導(dǎo)，虛部，虛部B稱(chēng)為電稱(chēng)為電納納；|Y|稱(chēng)為復(fù)導(dǎo)納的模，稱(chēng)為復(fù)導(dǎo)納的模， Y稱(chēng)為導(dǎo)納角稱(chēng)為導(dǎo)納角uiYUIY 2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院12GjBGIBII UBUIGUIUYIBG Y代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)的代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)的“并聯(lián)模型并聯(lián)模型”的的導(dǎo)納導(dǎo)納與其與其電流電流相似：相似：BGIII. YYYjYjBGYsin|cos|Y|BGY導(dǎo)納三角形導(dǎo)納三角形UBI.

9、IGI. Y并聯(lián)電路以電壓相量為參考并聯(lián)電路以電壓相量為參考作相量圖比較方便。作相量圖比較方便。2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院13復(fù)阻抗復(fù)阻抗Z與復(fù)導(dǎo)納與復(fù)導(dǎo)納Y的等效關(guān)系的等效關(guān)系 |jZZXRZ 當(dāng)當(dāng) Z 0時(shí)，時(shí)，G 1/R B 1/X。若若Z為感性，為感性，X0，則則B0，即仍為感性。，即仍為感性。ZRjXGjBYZY ZY , |1| BGXRXjXRRXRZYj22j11 22YYjBGY 2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院14兩個(gè)阻抗串聯(lián)兩個(gè)阻抗串聯(lián)21 ZZZ 等效阻抗等效阻抗ZZ1Z2+ +-U1U2UI兩個(gè)阻抗并聯(lián)兩個(gè)阻抗并聯(lián)2121212111 Z

10、ZZZZZYYY 等等效效導(dǎo)導(dǎo)納納IY+-UZ1Z21I2IUZZZUUZZZU21222111 , 分壓公式分壓公式IZZZIIZZZI21122121 , 分流公式分流公式2121ZZZZZ 等效阻抗等效阻抗2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院15Z(j)是隨頻率而變的，因此是隨頻率而變的，因此不存在不存在一個(gè)適用于一個(gè)適用于所有頻率所有頻率的的具體等效電路。在具體等效電路。在一定頻率一定頻率下，可得到一個(gè)只適用于下，可得到一個(gè)只適用于該頻率該頻率的等效電路，上述等效變換也就是在一定頻率下得到的，這的等效電路，上述等效變換也就是在一定頻率下得到的，這一等效電路也只能用來(lái)計(jì)算在該頻率

11、下的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。一等效電路也只能用來(lái)計(jì)算在該頻率下的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。例例4：105jZS08. 004. 01051jjY 55jZS1 . 01 . 0551jjY jBG=10rad/sabjBG=5rad/sab若若改變，則改變，則G，B數(shù)值也隨之改變數(shù)值也隨之改變51H=10rad/sba51H=5rad/sba2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院161、瞬時(shí)功率、瞬時(shí)功率p(t)2cos(cos )()()(tUIUItitutp五、正弦穩(wěn)態(tài)功五、正弦穩(wěn)態(tài)功率率2、平均功率、平均功率P(W)cosd 10UIUItpTPT= cos 稱(chēng)為功率因數(shù)，稱(chēng)為功率因數(shù)， 稱(chēng)為功率因數(shù)

12、角稱(chēng)為功率因數(shù)角(N無(wú)源無(wú)源時(shí)為阻抗角時(shí)為阻抗角)。3、無(wú)功功率、無(wú)功功率QsinUIQ 單位：?jiǎn)挝唬篤ar(乏，無(wú)功伏安乏，無(wú)功伏安)4、視在功率、視在功率S單位單位: “伏安伏安”(VA) 22QPUIS(實(shí)際用電設(shè)備的容量實(shí)際用電設(shè)備的容量)PQS 2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院171、Z代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)串聯(lián)模型串聯(lián)模型的阻抗、電壓的阻抗、電壓與功率相似：與功率相似： URUXU PQS RX|Z| 2、Y代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)代數(shù)形式所對(duì)應(yīng)并聯(lián)模型并聯(lián)模型的導(dǎo)納、電流的導(dǎo)納、電流與功率相似：與功率相似：IGIBI PQS GB|Y| 22,XIIUQRIIUPUISX

13、R 3、為了區(qū)分、為了區(qū)分 正負(fù)時(shí)，常在正負(fù)時(shí)，常在后面附加后面附加“滯后滯后”或或“超前超前”字樣。字樣?！皽鬁蟆敝钢竔 滯后于滯后于u (感性感性) ；“超前超前”指指i 超前于超前于u (容性容性) 。IXURIUIZUXR ,UBIGUIUYIBG,22,UBUIQGUUIPIUSBG2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院185、復(fù)功率、復(fù)功率S()(cossin)jjjjuiuiSUIjUIeUIeUeIeU I ;cos ; 2222 QP P SPQPSS/ SQPSj j有功功率有功功率P守恒，無(wú)功功率守恒，無(wú)功功率Q守恒，復(fù)守恒，復(fù)功率功率 守恒，視在功率守恒，視在

14、功率S不守恒不守恒。S2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院19 功率因數(shù)提高功率因數(shù)提高 電力系統(tǒng)的負(fù)載多為電力系統(tǒng)的負(fù)載多為感性負(fù)載感性負(fù)載（如日光燈、電機(jī)、電扇（如日光燈、電機(jī)、電扇等），故提高等），故提高的方法：在感性負(fù)載的的方法：在感性負(fù)載的“附近附近”（如某單（如某單位的變電所）位的變電所）并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨２⒙?lián)適當(dāng)?shù)碾娙?。不?huì)影響原負(fù)載的工作狀不會(huì)影響原負(fù)載的工作狀態(tài)（電壓電流不變）。態(tài)（電壓電流不變）。提高功率因數(shù)辦法提高功率因數(shù)辦法: 并聯(lián)電容并聯(lián)電容UILICI 1 2LRCUILICI+_2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院20有 源 正有 源 正弦 穩(wěn) 態(tài)弦

15、 穩(wěn) 態(tài)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N+ + - -ZL=RL+jXLUIZL=RL+jXL+ +- -Zi=Ri+jXi+ +- - UIOCU最大功率傳輸最大功率傳輸i2Smax4RUP RL= RiXL =Xi共軛匹配：共軛匹配：ZL= Zi*如果負(fù)載的阻抗角不變，而?？勺?，獲得最大功如果負(fù)載的阻抗角不變，而模可變，獲得最大功率的條件率的條件:22:iiiLXRZZ模匹配模匹配2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院21正弦穩(wěn)態(tài)下變?yōu)椋赫曳€(wěn)態(tài)下變?yōu)椋?相量形式的相量形式的上述各方法。上述各方法。IZUIUKK及及0, 0（4）所有的方程均為相量與復(fù)數(shù)的關(guān)系式。）所有的方程均為相量與復(fù)數(shù)的關(guān)系式。相量法

16、在相量法在DC分析法的基礎(chǔ)上，還具有以下分析法的基礎(chǔ)上，還具有以下特點(diǎn)特點(diǎn)：（1） 涉及復(fù)數(shù)運(yùn)算，計(jì)算量大。涉及復(fù)數(shù)運(yùn)算，計(jì)算量大。（2）同一電路的阻抗串聯(lián)模型的）同一電路的阻抗串聯(lián)模型的阻抗、電壓阻抗、電壓及功率相似及功率相似；或?qū)Ъ{并聯(lián)模型的；或?qū)Ъ{并聯(lián)模型的導(dǎo)納、電流導(dǎo)納、電流及功率相似及功率相似。因此可借助這些。因此可借助這些相似相似的關(guān)系使計(jì)的關(guān)系使計(jì)算簡(jiǎn)化。算簡(jiǎn)化。（3）可借助）可借助幾何關(guān)系幾何關(guān)系及相位關(guān)系及相位關(guān)系(如等腰、等邊如等腰、等邊、同相、反相、正交等、同相、反相、正交等)使分析簡(jiǎn)化。使分析簡(jiǎn)化。（5）功率花樣多）功率花樣多(P、Q、S、 ）S正弦穩(wěn)態(tài)電路分析小結(jié)正弦

17、穩(wěn)態(tài)電路分析小結(jié)2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院22一、串聯(lián)諧振一、串聯(lián)諧振由電感線圈由電感線圈(R、L)和電容器和電容器(C)串聯(lián)組成諧振電路，稱(chēng)為串聯(lián)組成諧振電路，稱(chēng)為RLC串聯(lián)諧振電路串聯(lián)諧振電路RLCRUICUSULU)()(XRCLRZj1j LCLCCLX 21 1 1 0)(0000 f或或即即六、諧振電路六、諧振電路2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院23二、二、RLC串聯(lián)諧振的特點(diǎn)串聯(lián)諧振的特點(diǎn)2. 入端阻抗入端阻抗Z為為純電阻純電阻，即，即Z=R。電路中阻抗值。電路中阻抗值|Z|最小。最小。|Z|w ww w0 0O OR .1 同同相相與與 IUCLC

18、L001wwCLRRCRLRQ1100無(wú)量綱無(wú)量綱3.電流電流I達(dá)到達(dá)到最大值：最大值：I0=U/R (U一定一定)。w w 0w w OI(w w )4.電阻上的電壓電阻上的電壓等于等于電源電壓，電源電壓，LC上上串聯(lián)總電壓為零，串聯(lián)總電壓為零，即即0 ,000CLRUUUU2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院24LU CU RU I諧振時(shí)的相量圖諧振時(shí)的相量圖RIUR0 UQIULjLj00wUQCIUCj0j0wUUUUQCL00 串聯(lián)諧振又稱(chēng)串聯(lián)諧振又稱(chēng)。 IRjw w L+_Cj1 U+_RU LU CU .U5. 功率和能量功率和能量2cosRIUIP 2008-10-24

19、南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院25Q=10Q=1Q=0.51 2 10)(II0.7070 Q值越大，曲線形狀值越大，曲線形狀就越尖銳就越尖銳，當(dāng)，當(dāng)稍微稍微偏離偏離1時(shí)（即時(shí)（即稍偏稍偏離離0），），I/I0就急劇就急劇下降，表明電路對(duì)非下降，表明電路對(duì)非諧振頻率的電流具有諧振頻率的電流具有較強(qiáng)的抑制能力，即較強(qiáng)的抑制能力，即諧振電路的選擇性就諧振電路的選擇性就好好；反之；反之Q值小，選值小，選擇性就差。擇性就差。通頻帶通頻帶(帶寬帶寬)BW過(guò)的頻率范圍過(guò)的頻率范圍它規(guī)定了信號(hào)能順利通它規(guī)定了信號(hào)能順利通通頻帶，通頻帶，對(duì)應(yīng)的頻率范圍定義為對(duì)應(yīng)的頻率范圍定義為210 IIQBW012012)(ww

20、ww通用諧振曲線通用諧振曲線2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院26一、一、GCL并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路LC10 +_S IGCL U同相位同相位與與.UIS|Y|w ww w0 0O OG|Y|最小最小=G |Z|最大最大w w 0w w OU(w w )IS/GIS固定時(shí)固定時(shí)諧振點(diǎn)呈現(xiàn)諧振點(diǎn)呈現(xiàn)高電壓高電壓電流諧振電流諧振LI ULC并聯(lián)支路相當(dāng)于并聯(lián)支路相當(dāng)于開(kāi)路開(kāi)路IL(w w 0) =IC(w w 0) =Q并并IS2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院27二、實(shí)際的并聯(lián)諧振電路二、實(shí)際的并聯(lián)諧振電路BGj LRCYj1j )( j)(2222LRLCLRR 諧振時(shí)

21、諧振時(shí) B=0，即，即0)(20200 LRLC20)(1LRLC CLR可以發(fā)生諧振可以發(fā)生諧振時(shí)時(shí)即即當(dāng)當(dāng) , ,)(1 2CLRLRLC 諧振條件：諧振條件：2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院28電路發(fā)生諧振是有條件的，電路發(fā)生諧振是有條件的，在電路參數(shù)一在電路參數(shù)一定時(shí)，滿(mǎn)足：定時(shí)，滿(mǎn)足：注意注意 可以發(fā)生諧振可以發(fā)生諧振 時(shí),時(shí), 即即CLRLRLC , 0)(1 2 一般線圈電阻一般線圈電阻RwL，則等效導(dǎo)納為：，則等效導(dǎo)納為：LC10)1( j)( )( j)(22222LCLRLRLCLRRYwwwwwww諧振角頻率諧振角頻率2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)

22、院29等效電路等效電路RLGRee20)(1wCLGe品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)RLRCLLRCGCQ02302000)/(wwww線圈的品質(zhì)因數(shù)線圈的品質(zhì)因數(shù)2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院30l重點(diǎn)：重點(diǎn)： 1、三相電路的基本概念、三相電路的基本概念 2、對(duì)稱(chēng)三相電路的分析、對(duì)稱(chēng)三相電路的分析 3、三相電路的功率、三相電路的功率七、三相電路七、三相電路連接，連接，Y連接，及其等效變換；連接，及其等效變換；線電壓，相電壓，以及兩者之間的關(guān)系；線電壓，相電壓，以及兩者之間的關(guān)系；線電流，相電流，以及兩者之間的關(guān)系線電流，相電流，以及兩者之間的關(guān)系cos3llIUP 2008-10-24南京航

23、空航天大學(xué)金城學(xué)院31第五章第五章 具有耦合電感的電路具有耦合電感的電路本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：耦合電感與理想變壓器的耦合電感與理想變壓器的伏安關(guān)系伏安關(guān)系及其及其等效電等效電路路;熟練掌握含耦合電感與理想變壓器電路的分析熟練掌握含耦合電感與理想變壓器電路的分析計(jì)算方法計(jì)算方法2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院32同名端同名端2iL2ML1*1u 12u 2u 21u 22u 1 12 21i11u 1u12u 2+_u21u 22u 11u 1 2L2ML1*2i121i同名端同名端施感電流施感電流同名端同名端，在，在對(duì)應(yīng)的同名端對(duì)應(yīng)的同名端上上出現(xiàn)互感電壓的出現(xiàn)互感電壓的+ +；反之

24、，施感電流反之，施感電流同名端同名端，在，在對(duì)應(yīng)的同對(duì)應(yīng)的同名端名端上出現(xiàn)互感電壓的上出現(xiàn)互感電壓的dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111一、互感電路分析方法一、互感電路分析方法2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院33* 1U1 11I1Ljw w1R* 2U2I2 22Ljw w2RMjw w1R1Ljw w 2IMjw w1 11I2R2Ljw w 1IMjw w2 22I122222211111IMjILjIRUIMjILjIRUwwww互感元件的等效互感元件的等效(互感消除法互感消除法)1、受控源

25、等效法、受控源等效法2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院342、互感元件的串聯(lián)、互感元件的串聯(lián)順接串聯(lián)：順接串聯(lián)：電流是從兩個(gè)線圈的同名端流進(jìn)電流是從兩個(gè)線圈的同名端流進(jìn)( (或流出或流出) )12122RRRLLLM (電感量加強(qiáng)電感量加強(qiáng))反接串聯(lián)：反接串聯(lián)：電流是對(duì)一個(gè)線圈從同名端流進(jìn)電流是對(duì)一個(gè)線圈從同名端流進(jìn)( (流出流出) )，而對(duì)另一個(gè)線圈則是從同名端流出而對(duì)另一個(gè)線圈則是從同名端流出( (流流進(jìn)進(jìn)) )。MLLL221( (電感量減弱電感量減弱) )2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院35*jwL1 I1 I2 I123jwL2jw M3 I1 I2 I12jw

26、(L1-M)jw(L2-M)jwM3、三端接法：兩電感只有一個(gè)端子接在一起，其、三端接法：兩電感只有一個(gè)端子接在一起，其它各自引出，共三個(gè)端子與外電路相接。它各自引出，共三個(gè)端子與外電路相接。同名端同側(cè)相聯(lián)同名端同側(cè)相聯(lián)2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院36同名端異側(cè)相聯(lián)：等效電感同名端異側(cè)相聯(lián)：等效電感M前的符號(hào)與同側(cè)相前的符號(hào)與同側(cè)相聯(lián)時(shí)聯(lián)時(shí)相反相反。有互感的電路化為無(wú)互感的等效電路有互感的電路化為無(wú)互感的等效電路的方法稱(chēng)為的方法稱(chēng)為1 I2 I*jwL1 I123jwL2jw M I1 I2 I12jw(L1+M)jw(L2+M)-jwM32008-10-24南京航空航天大學(xué)金

27、城學(xué)院37 二、空心變壓器二、空心變壓器*SU 2I1 12 21I1jLw w2jLw wMw wj1R2RlRlXj 1I + SU Z11222)(ZM原邊等效電路原邊等效電路副邊等效電路副邊等效電路+oc U2 IZ22112)(ZMwS11111SMocUjXUUj Mj M IZZwwww 為負(fù)載的電阻和電抗。為負(fù)載的電阻和電抗。為兩線圈的互感，為兩線圈的互感，為副線圈的電阻和電感為副線圈的電阻和電感，為原線圈的電阻和電感為原線圈的電阻和電感l(wèi)lXRMLRLR,22112008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院381122uNnuN若若理想變壓器模型理想變壓器模型*n:1+_u1

28、+_u2注意 1122uNnuN *n:1+_u1+_u2理想變壓器電壓之比等于匝數(shù)之比理想變壓器電壓之比等于匝數(shù)之比 ()，方向相對(duì)于同名端一致，與電流無(wú)關(guān)方向相對(duì)于同名端一致，與電流無(wú)關(guān)。 三、理想變壓器三、理想變壓器2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院39理想變壓器電流之比等于匝數(shù)之比的倒數(shù)理想變壓器電流之比等于匝數(shù)之比的倒數(shù)1/n， 方向相對(duì)于同名端方向相對(duì)于同名端，與電壓無(wú)關(guān)，與電壓無(wú)關(guān)。理想變壓器模型理想變壓器模型*n:1+_u1+_u2i1i2)(1)(21tinti若若i1、i2一個(gè)從同名端流入，一個(gè)從同名端流出，一個(gè)從同名端流入，一個(gè)從同名端流出，則有：則有：注意 *

29、n:1+_u1+_u2i1i2)(1)(21tinti2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院40折合阻抗折合阻抗*1U 2U 1:n1I 2I lZ變壓器副邊接有負(fù)載時(shí)，變壓器副邊接有負(fù)載時(shí)，從原從原邊看進(jìn)去邊看進(jìn)去的入端阻抗為：的入端阻抗為：12222122()1ilUnUUZnn ZIIIn 若變壓器原邊接有內(nèi)阻為若變壓器原邊接有內(nèi)阻為ZS的電流源時(shí)，的電流源時(shí)，從副邊（負(fù)載端）看進(jìn)去從副邊（負(fù)載端）看進(jìn)去的的為：為：12122211111()isUUUnZZnnInII *1U 2U 1:n1I 2I SZ2U 2I 21SZn等等效效電電路路1U 1I lZn2等效電路等效電路2

30、008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院41功率性質(zhì)功率性質(zhì)1 12 2222 21()0pu iu inuiu in 理想變壓器的特性方程為代數(shù)關(guān)系，因理想變壓器的特性方程為代數(shù)關(guān)系，因此它是此它是無(wú)記憶的多端無(wú)記憶的多端元件。元件。 理想變壓器理想變壓器既不儲(chǔ)能，也不耗能既不儲(chǔ)能，也不耗能，在電，在電路中只起傳遞信號(hào)和能量的作用。路中只起傳遞信號(hào)和能量的作用。表明 *n:1+_u1+_u2i1i2 21nuu 211ini2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院42第七章第七章非正弦周期電流電路的非正弦周期電流電路的穩(wěn)態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)周期函數(shù)

31、分解為傅里葉級(jí)數(shù)非正弦周期函數(shù)的有效值和平均功率非正弦周期函數(shù)的有效值和平均功率;1.非正弦周期電流電路的計(jì)算非正弦周期電流電路的計(jì)算2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院43高次諧波高次諧波直流分量直流分量基波（和原基波（和原函數(shù)同頻）函數(shù)同頻）二次諧波二次諧波（2倍頻）倍頻）01( )cos()kmkkf tAAk tw w 011( )cos()mf tAAtww22cos(2)mAtwwcos()nmnAn tww周期函數(shù)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)：周期函數(shù)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)：2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院44一、非正弦周期電流、電壓的有效值和平均值一、非正弦周期電流、電壓的有

32、效值和平均值電流有效值：電流有效值：TtiTIO2d1 非正弦周期非正弦周期電流電流的有效值為其的有效值為其與與的的。23222120IIII電壓有效值：電壓有效值： 23222120UUUUU 非正弦周期非正弦周期電壓電壓的有效值為其的有效值為其與與的的。二、非正弦周期電流電路的二、非正弦周期電流電路的平均功率平均功率 非正弦周期電路中的平均功率為非正弦周期電路中的平均功率為與與之之。10022211100coscosKKPIUIUIUIUP2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院45 1、將給定的非正弦周期激勵(lì)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)。、將給定的非正弦周期激勵(lì)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)。 2、建立、建立

33、的電路相量模型的電路相量模型（注意注意感抗感抗XL 、容抗容抗XC的計(jì)算的計(jì)算）。 5、寫(xiě)出各響應(yīng)的、寫(xiě)出各響應(yīng)的相加。不能用相相加。不能用相量疊加。量疊加。 3、對(duì)、對(duì)用電阻電路的分析方法求解，此時(shí)用電阻電路的分析方法求解，此時(shí)電容電容看作看作開(kāi)路開(kāi)路，電感電感視為視為短路短路。 )()()(210titiIti 4、用、用分別計(jì)算各次諧波分量作用下的響應(yīng)。分別計(jì)算各次諧波分量作用下的響應(yīng)。非正弦周期電流電路的穩(wěn)態(tài)分析非正弦周期電流電路的穩(wěn)態(tài)分析2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院46本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：1.兩端口的參數(shù)和方程兩端口的參數(shù)和方程2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城

34、學(xué)院47 我們只研究我們只研究線性非時(shí)變無(wú)獨(dú)立源的二端口網(wǎng)絡(luò)，線性非時(shí)變無(wú)獨(dú)立源的二端口網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)即網(wǎng)絡(luò)中僅含有線性電阻、電感、電容和線性受控源，不含獨(dú)絡(luò)中僅含有線性電阻、電感、電容和線性受控源，不含獨(dú)立電源且立電源且動(dòng)態(tài)元件的初始狀態(tài)為零動(dòng)態(tài)元件的初始狀態(tài)為零。 二端口的外特性用二端口的外特性用端口電壓、電流端口電壓、電流（共四個(gè)量共四個(gè)量）間的）間的關(guān)系反映，這些關(guān)系決定于網(wǎng)絡(luò)的本身，與外部所接電關(guān)系反映，這些關(guān)系決定于網(wǎng)絡(luò)的本身，與外部所接電路無(wú)關(guān)。路無(wú)關(guān)。 端口電壓電流有六種不同的方程來(lái)表示，端口電壓電流有六種不同的方程來(lái)表示，即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)

35、。2121uuii2211iuiu2121uiiui1i2i2i1u1+ +u2+ +二二端端口口的的方方程程和和參參數(shù)數(shù)2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院481. 1. Y 參數(shù)和方程參數(shù)和方程11211122122122IY UY UIY UY U Y 參數(shù)方程參數(shù)方程 Y參數(shù)方程參數(shù)方程+ 2I2U+ 1U1IN111112212222YYYYIUIU 22211211YYYYYY 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院492112YY 互易二端口四個(gè)參數(shù)中只有三個(gè)是獨(dú)立的?；ヒ锥丝谒膫€(gè)參數(shù)中只有三個(gè)是獨(dú)立的。 互易二端口互易二端口( (滿(mǎn)足互易定理滿(mǎn)足

36、互易定理) )上例中上例中，Ya=Yc=Y 時(shí)時(shí)， Y11=Y22=Y+ Yb 對(duì)稱(chēng)二端口對(duì)稱(chēng)二端口 , , 22112112YYYY還滿(mǎn)足還滿(mǎn)足外外除除 對(duì)稱(chēng)二端口對(duì)稱(chēng)二端口對(duì)稱(chēng)二端口只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。對(duì)稱(chēng)二端口只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院502. 2. Z 參數(shù)和方程參數(shù)和方程12111121222122UZIZIUZIZI Z 參數(shù)方程參數(shù)方程 Z 參數(shù)方程參數(shù)方程+ 2I2U+ 1U1IN1I2I 11111122122222ZZZZUIIZUII 1 YZ并非所有的二端口均有并非所有的二端口均有Z、Y 參數(shù)。參數(shù)。2008-10-24南京航空

37、航天大學(xué)金城學(xué)院513. 3. T 參數(shù)和方程參數(shù)和方程221221DCBAIUIIUU定義：定義： T 參數(shù)也稱(chēng)為傳輸參數(shù)，反映輸入和輸出參數(shù)也稱(chēng)為傳輸參數(shù)，反映輸入和輸出之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 2211 IUTIUDCBATT 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣注意負(fù)號(hào)注意負(fù)號(hào) T 參數(shù)和方程參數(shù)和方程+ 2I2U+ 1U1IN注意注意2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院524. 4. H 參數(shù)和方程參數(shù)和方程H參數(shù)也稱(chēng)為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路。參數(shù)也稱(chēng)為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路。 H參數(shù)和方程參數(shù)和方程22212122121111UHIHIUHIHU矩陣形式矩陣形式: : 2121

38、2221121121UIHUIHHHHIU2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院53互易二端口滿(mǎn)足互易二端口滿(mǎn)足: :1221Z =Z1122Z =Z對(duì)稱(chēng)二端口滿(mǎn)足對(duì)稱(chēng)二端口滿(mǎn)足: : 互易性和對(duì)稱(chēng)性互易性和對(duì)稱(chēng)性1221Z =Z以及以及互易二端口：互易二端口：2112YY 1 BCAD對(duì)稱(chēng)二端口對(duì)稱(chēng)二端口: :2211YY DA 2112HH121122211HHHH 互易二端口：互易二端口：對(duì)稱(chēng)二端口對(duì)稱(chēng)二端口: :2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院541. Z 參數(shù)表示的等效電路參數(shù)表示的等效電路22212122121111IZIZUIZIZU方法方法1、直接由參數(shù)方程得

39、到等效電路。、直接由參數(shù)方程得到等效電路。1U1I2I2U+ + N1I2I+ + 1U2U Z22121IZ+ 212IZ+ Z112008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院55+ 11221)(IZZ方法方法2：采用等效變換的方法。：采用等效變換的方法。)()( 2112112112121111IIZIZZIZIZU112212122221122221212)()()( IZZIZZIIZIZIZU如果網(wǎng)絡(luò)是互易的，上圖變?yōu)槿绻W(wǎng)絡(luò)是互易的，上圖變?yōu)門(mén)型等效電路型等效電路。1I2I+ + 1U2U1222ZZ 12Z Z11Z122008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院562. Y

40、參數(shù)表示的等效電路參數(shù)表示的等效電路22212122121111YYYYUUIUUI方法方法1、直接由參數(shù)方程得到等效電路。、直接由參數(shù)方程得到等效電路。1I2I+ + 1U2U Y11 Y22121UY212UY2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院57方法方法2、采用等效變換的方法。、采用等效變換的方法。)()(2112112112121111UUYUYYUYUYI112212122212122221212)()()( UYYUYYUUYUYUYI如果網(wǎng)絡(luò)是互易的，上圖變?yōu)槿绻W(wǎng)絡(luò)是互易的，上圖變?yōu)樾偷刃щ娐沸偷刃щ娐贰?Y12 Y11Y12 Y22+Y1211221)(UYY2I1

41、I2I+ + 1U2U Y12 Y11Y12 Y22+Y121I2I+1U2U2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院58本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：恒定磁通磁路的基本概念與計(jì)算恒定磁通磁路的基本概念與計(jì)算1.交變磁通磁路的基本概念與計(jì)算交變磁通磁路的基本概念與計(jì)算;2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院59一、磁場(chǎng)的基本概念一、磁場(chǎng)的基本概念SBSBAdilHilHldHB 0r2008-10-24南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院60NiF mSlR m二、磁路基本定律二、磁路基本定律1、磁路歐姆定律、磁路歐姆定律mmFNilRS 磁通勢(shì)方向由磁通勢(shì)方向由右手螺旋法則右手螺旋法則確定，確定，單位單位安匝安匝。磁阻磁