最新-正弦穩(wěn)態(tài)電路分析課件-

正弦穩(wěn)態(tài)電路分析第八章正弦穩(wěn)態(tài)電路分析第八章1討論正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的意義1）實(shí)際設(shè)備主要工作在穩(wěn)定狀態(tài)（即暫態(tài)很快消失）2）實(shí)際設(shè)備的性能指標(biāo)均按穩(wěn)態(tài)考慮設(shè)計(jì)。討論的方法1）引入兩類約束的相量形式。2）建立相量模型。3）對相量模型，仿照分析直流電阻電路方法分析計(jì)算。8.1正弦穩(wěn)態(tài)電路討論正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的意義1）實(shí)際設(shè)備主要工作在穩(wěn)定狀態(tài)（即暫態(tài)2Rtt0=0CuC(t)us(t)瞬態(tài)響應(yīng)特解:穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

正弦激勵下的一階動態(tài)電路Rtt0=0CuC(t)us(t)瞬態(tài)響應(yīng)特解:穩(wěn)態(tài)3正弦n階動態(tài)電路數(shù)學(xué)模型的一般形式由特征根S決定特解rp(t)：由輸入決定當(dāng)S為單根時當(dāng)所有特征根Sn≠±jω時ω為激勵信號的角頻率特解是與激勵同頻率的正弦波正弦n階動態(tài)電路數(shù)學(xué)模型的一般形式由特征根S決定特解rp(42)正弦動態(tài)電路求特解y

p(t)的方法(1）待定系數(shù)法（對激勵信號沒有限制）(2）相量法（只適用于同頻率的正弦信號激勵）本章要重點(diǎn)討論的方法瞬態(tài)響應(yīng)特解=穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2)漸近穩(wěn)定電路：特解=穩(wěn)態(tài)響應(yīng)1)漸近穩(wěn)定電路：特征根的實(shí)部在開左半復(fù)平面上2)正弦動態(tài)電路求特解yp(t)的方法(1）待定系數(shù)法（對5三）小結(jié)1）漸穩(wěn)電路（S=+jω，0）存在正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。2）正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)=強(qiáng)制響應(yīng)(特解)3）正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可用相量法求。注意：強(qiáng)制響應(yīng)(特解)不一定是正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦動態(tài)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，電路各支路電壓電流一定為與激勵同頻率的正弦波。三）小結(jié)1）漸穩(wěn)電路（S=+jω，0）存在正68.2復(fù)數(shù)8.2.1復(fù)數(shù)及其表示一）在復(fù)平面上a）用一點(diǎn)表示b）用一有向線段(矢量)表示a1a2a+j+10二）用數(shù)學(xué)式子表示A8.2復(fù)數(shù)8.2.1復(fù)數(shù)及其表示一）在復(fù)平面上78.2.2復(fù)數(shù)的運(yùn)算1）復(fù)數(shù)相等2）復(fù)數(shù)加減3）復(fù)數(shù)相乘4）復(fù)數(shù)相除5）復(fù)數(shù)的共軛6）取復(fù)數(shù)的實(shí)部或虛部8.2.2復(fù)數(shù)的運(yùn)算1）復(fù)數(shù)相等2）復(fù)數(shù)加減3）復(fù)數(shù)相乘88.3正弦電壓、電流的相量表示一）旋轉(zhuǎn)矢量t1-10t1+1+jt=0tt=t1旋轉(zhuǎn)矢量與正弦信號的幾何關(guān)系u(t)=cos(t+)復(fù)指數(shù)函數(shù),在復(fù)平面上是旋轉(zhuǎn)矢量8.3正弦電壓、電流的相量表示一）旋轉(zhuǎn)矢量t1-10t19相量是包含正弦信號的振幅和初相的復(fù)數(shù),是旋轉(zhuǎn)矢量的初始矢量。二)相量+1+jt=0tt=t1把正弦信號用復(fù)指數(shù)函數(shù)表示復(fù)指數(shù)常數(shù)叫電壓相量相量是包含正弦信號的振幅和初相的復(fù)數(shù),是旋轉(zhuǎn)矢量的初始矢量。10電壓相量：電流相量：

注意：相量和正弦信號是對應(yīng)的關(guān)系，不是等同 的關(guān)系，其關(guān)系用雙箭頭表示，

說明：相量是代表正弦信號的特殊復(fù)數(shù)，為和其他復(fù)數(shù)區(qū)別在符號上加點(diǎn)表示。電壓相量：電流相量：注意：相量和正弦信號是對應(yīng)的關(guān)系，11三）相量圖：0+1+j相量圖例1：分別求出各正弦電流的相量，并繪出相量圖。三）相量圖：0+1+j相量圖例1：分別求出各正弦電流的相12強(qiáng)調(diào)：正弦信號與相量是對應(yīng)關(guān)系，不是等同關(guān)系。強(qiáng)調(diào)：正弦信號與相量是對應(yīng)關(guān)系，不是等同關(guān)系。138.4正弦電壓、電流的有效值一)有效值有效值是用來衡量周期信號做功能力的量與直流電的效果相比較的方法定義周期信號的作功能力正弦電流有效值：正弦電壓有效值：任何周期信號的有效值8.4正弦電壓、電流的有效值一)有效值有效值是用來衡量周期14二)有效值相量（簡稱相量）說明：今后所說的相量均指有效值相量二)有效值相量（簡稱相量）說明：今后所說的相量均指有效值相15例3：用相量法求微分方程的特解。說明:用相量法求特解時，電路的激勵必須為單一頻率的正弦信號,但允許含有多個同頻率的正弦信號）。例3：用相量法求微分方程的特解。說明:用相量法求特解時，電16正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的求解方法正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)=特解（強(qiáng)制響應(yīng)）微分方程復(fù)數(shù)方程待求正弦量的相量問題的的解答直接求解變換求解反變換正弦信號用兩類約束的時域形式建立微分方程正弦信號用相量表示、電路用相量模型、用兩類約束的相量形式建立復(fù)數(shù)方程正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的求解方法正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)=特解（強(qiáng)制響應(yīng)）微分方程17正弦穩(wěn)態(tài)電路分析第八章正弦穩(wěn)態(tài)電路分析第八章18討論正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的意義1）實(shí)際設(shè)備主要工作在穩(wěn)定狀態(tài)（即暫態(tài)很快消失）2）實(shí)際設(shè)備的性能指標(biāo)均按穩(wěn)態(tài)考慮設(shè)計(jì)。討論的方法1）引入兩類約束的相量形式。2）建立相量模型。3）對相量模型，仿照分析直流電阻電路方法分析計(jì)算。8.1正弦穩(wěn)態(tài)電路討論正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的意義1）實(shí)際設(shè)備主要工作在穩(wěn)定狀態(tài)（即暫態(tài)19Rtt0=0CuC(t)us(t)瞬態(tài)響應(yīng)特解:穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

正弦激勵下的一階動態(tài)電路Rtt0=0CuC(t)us(t)瞬態(tài)響應(yīng)特解:穩(wěn)態(tài)20正弦n階動態(tài)電路數(shù)學(xué)模型的一般形式由特征根S決定特解rp(t)：由輸入決定當(dāng)S為單根時當(dāng)所有特征根Sn≠±jω時ω為激勵信號的角頻率特解是與激勵同頻率的正弦波正弦n階動態(tài)電路數(shù)學(xué)模型的一般形式由特征根S決定特解rp(212)正弦動態(tài)電路求特解y

p(t)的方法(1）待定系數(shù)法（對激勵信號沒有限制）(2）相量法（只適用于同頻率的正弦信號激勵）本章要重點(diǎn)討論的方法瞬態(tài)響應(yīng)特解=穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2)漸近穩(wěn)定電路：特解=穩(wěn)態(tài)響應(yīng)1)漸近穩(wěn)定電路：特征根的實(shí)部在開左半復(fù)平面上2)正弦動態(tài)電路求特解yp(t)的方法(1）待定系數(shù)法（對22三）小結(jié)1）漸穩(wěn)電路（S=+jω，0）存在正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。2）正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)=強(qiáng)制響應(yīng)(特解)3）正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可用相量法求。注意：強(qiáng)制響應(yīng)(特解)不一定是正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦動態(tài)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，電路各支路電壓電流一定為與激勵同頻率的正弦波。三）小結(jié)1）漸穩(wěn)電路（S=+jω，0）存在正238.2復(fù)數(shù)8.2.1復(fù)數(shù)及其表示一）在復(fù)平面上a）用一點(diǎn)表示b）用一有向線段(矢量)表示a1a2a+j+10二）用數(shù)學(xué)式子表示A8.2復(fù)數(shù)8.2.1復(fù)數(shù)及其表示一）在復(fù)平面上248.2.2復(fù)數(shù)的運(yùn)算1）復(fù)數(shù)相等2）復(fù)數(shù)加減3）復(fù)數(shù)相乘4）復(fù)數(shù)相除5）復(fù)數(shù)的共軛6）取復(fù)數(shù)的實(shí)部或虛部8.2.2復(fù)數(shù)的運(yùn)算1）復(fù)數(shù)相等2）復(fù)數(shù)加減3）復(fù)數(shù)相乘258.3正弦電壓、電流的相量表示一）旋轉(zhuǎn)矢量t1-10t1+1+jt=0tt=t1旋轉(zhuǎn)矢量與正弦信號的幾何關(guān)系u(t)=cos(t+)復(fù)指數(shù)函數(shù),在復(fù)平面上是旋轉(zhuǎn)矢量8.3正弦電壓、電流的相量表示一）旋轉(zhuǎn)矢量t1-10t126相量是包含正弦信號的振幅和初相的復(fù)數(shù),是旋轉(zhuǎn)矢量的初始矢量。二)相量+1+jt=0tt=t1把正弦信號用復(fù)指數(shù)函數(shù)表示復(fù)指數(shù)常數(shù)叫電壓相量相量是包含正弦信號的振幅和初相的復(fù)數(shù),是旋轉(zhuǎn)矢量的初始矢量。27電壓相量：電流相量：

注意：相量和正弦信號是對應(yīng)的關(guān)系，不是等同 的關(guān)系，其關(guān)系用雙箭頭表示，

說明：相量是代表正弦信號的特殊復(fù)數(shù)，為和其他復(fù)數(shù)區(qū)別在符號上加點(diǎn)表示。電壓相量：電流相量：注意：相量和正弦信號是對應(yīng)的關(guān)系，28三）相量圖：0+1+j相量圖例1：分別求出各正弦電流的相量，并繪出相量圖。三）相量圖：0+1+j相量圖例1：分別求出各正弦電流的相29強(qiáng)調(diào)：正弦信號與相量是對應(yīng)關(guān)系，不是等同關(guān)系。強(qiáng)調(diào)：正弦信號與相量是對應(yīng)關(guān)系，不是等同關(guān)系。308.4正弦電壓、電流的有效值一)有效值有效值是用來衡量周期信號做功能力的量與直流電的效果相比較的方法定義周期信號的作功能力正弦電流有效值：正弦電壓有效值：任何周期信號的有效值8.4正弦電壓、電流的有效值一)有效值有效值是用來衡量周期31二)有效值相量（簡稱相量）說明：今后所說的相量均指有效值相量二)有效值相量（簡稱相量）說明：今后所說的相量均指有效值相32例3：用相量法求微分方程的特解。說明:用相量法求特解時，電路的激勵必須為單一頻率的正弦信號,但允許含有多個同頻率的正弦