第五章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析課件

5.1.1正弦信號及其波形正弦電流波形5.1正弦信號的特征參量5.1.1正弦信號及其波形正弦電流波形5.1正弦信號的15.1.2正弦信號的三個要素三個要素1．幅值、有效值2．角頻率、相位和初相5.1.2正弦信號的三個要素三個要素1．幅值、有效值2．角25.1.3相位差相位差為思考題：兩列不同頻率的正弦信號相差恒定嗎？為什么？5.1.3相位差相位差為思考題：兩列不同頻率的正弦信號相差35.1.3相位差5.1.3相位差45.2正弦信號的相量表示正弦穩(wěn)態(tài)信號分析，經(jīng)常采用相量法，所謂相量法，其實質(zhì)就是先將正弦信號在復(fù)平面內(nèi)用相量表示，然后進(jìn)行運算求解。5.2正弦信號的相量表示正弦穩(wěn)態(tài)信號分析，經(jīng)常55.2.1復(fù)數(shù)基本知識復(fù)數(shù)與矢量一一對應(yīng)三角形式指數(shù)形式極坐標(biāo)形式

1.復(fù)數(shù)及其表示5.2.1復(fù)數(shù)基本知識復(fù)數(shù)與矢量一一對應(yīng)三角形式指數(shù)形65.2.1復(fù)數(shù)基本知識2.復(fù)數(shù)運算法①復(fù)數(shù)加減運算。代數(shù)法：滿足實部與實部相加減，虛部與虛部相加減。矢量法：滿足平行四邊形法則。②復(fù)數(shù)乘除運算。采用指數(shù)式運算簡單。5.2.1復(fù)數(shù)基本知識2.復(fù)數(shù)運算法①復(fù)數(shù)加減運算。75.2.2正弦量的相量表示法電流相量

相量表示舉例

5.2.2正弦量的相量表示法電流相量相量表示舉例85.2.3相量圖電流相量

5.2.3相量圖電流相量95.2.4相量運算同頻正弦信號代數(shù)運算。即：正弦信號和的相量等于正弦信號相量的和2．微分運算。3．積分運算5.2.4相量運算同頻正弦信號代數(shù)運算。即：正弦信號和的相105.3.1電阻元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3電阻、電感和電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.1電阻元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3電阻、電感115.3.2電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.2電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系125.3.3電感元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.3電感元件的電壓與電流的相量關(guān)系135.4.2KCL、KVL的相量形式KCLKVL5.4.2KCL、KVL的相量形式KCLKVL145.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路的相量模型根據(jù)KVL相量形式

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路的相量模型根據(jù)KVL相155.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路串聯(lián)，流過各元件得電流相同：

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路串聯(lián)，流過各元件得電流相165.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法求得：

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法求得：175.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法185.6.1瞬時功率與平均功率瞬時功率平均功率5.6.1瞬時功率與平均功率瞬時功率平均功率195.6.1瞬時功率與平均功率

1．電阻元件的功率一個周期內(nèi)電阻元件的瞬時功率5.6.1瞬時功率與平均功率1．電阻元件的功率一個周205.6.1瞬時功率與平均功率平均功率不隨時間變化，只由電阻上電壓和電流振幅決定。正弦穩(wěn)態(tài)電路中電阻的平均功率與直流電路功率公式一樣。5.6.1瞬時功率與平均功率平均功率不隨時間變化，只由電阻215.6.1瞬時功率與平均功率

2．電容元件的功率一個周期內(nèi)電容元件的瞬時功率即，理想電容元件不耗能，只起到能量交換的作用。5.6.1瞬時功率與平均功率2．電容元件的功率一個周期225.6.1瞬時功率與平均功率

3．電感元件的功率一個周期內(nèi)電感元件的瞬時功率即，理想電感元件不耗能，只起到能量交換的作用5.6.1瞬時功率與平均功率3．電感元件的功率一個周期235.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率將穩(wěn)態(tài)電路看成一個二端口網(wǎng)絡(luò)5.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率將穩(wěn)態(tài)電路看成一個二端口網(wǎng)絡(luò)245.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率穩(wěn)態(tài)電路瞬時功率正弦穩(wěn)態(tài)電路的瞬時功率分為兩項，第一項與t無關(guān)，只由振幅和初相決定，為恒定分量；第二項與時間t有關(guān)。5.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率穩(wěn)態(tài)電路瞬時功率正弦穩(wěn)態(tài)電路255.6.3功率因數(shù)功率因數(shù)：5.6.3功率因數(shù)功率因數(shù)：265.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件當(dāng)電橋平衡時

5.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件當(dāng)電橋平衡時275.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件注：麥克斯韋電橋提供了一種測量電感的方法，測量時可以采用可變電容來測量電感。5.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件注：麥克斯韋電橋提供了285.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋，能否用電感性支路網(wǎng)絡(luò)代替電容性支路網(wǎng)絡(luò)？

答：不能

純阻支路阻抗角為零：阻抗角異號要求一個若為感性支路，另一個必為容性支路，否則將無法平衡。5.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋，能否用電感性支路網(wǎng)絡(luò)代替電容性295.7實踐應(yīng)用

功率因數(shù)提高感性網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)一電容5.7實踐應(yīng)用305.7實踐應(yīng)用

若以電壓相量為參考相量

新電路的功率因數(shù)提高5.7實踐應(yīng)用315.1.1正弦信號及其波形正弦電流波形5.1正弦信號的特征參量5.1.1正弦信號及其波形正弦電流波形5.1正弦信號的325.1.2正弦信號的三個要素三個要素1．幅值、有效值2．角頻率、相位和初相5.1.2正弦信號的三個要素三個要素1．幅值、有效值2．角335.1.3相位差相位差為思考題：兩列不同頻率的正弦信號相差恒定嗎？為什么？5.1.3相位差相位差為思考題：兩列不同頻率的正弦信號相差345.1.3相位差5.1.3相位差355.2正弦信號的相量表示正弦穩(wěn)態(tài)信號分析，經(jīng)常采用相量法，所謂相量法，其實質(zhì)就是先將正弦信號在復(fù)平面內(nèi)用相量表示，然后進(jìn)行運算求解。5.2正弦信號的相量表示正弦穩(wěn)態(tài)信號分析，經(jīng)常365.2.1復(fù)數(shù)基本知識復(fù)數(shù)與矢量一一對應(yīng)三角形式指數(shù)形式極坐標(biāo)形式

1.復(fù)數(shù)及其表示5.2.1復(fù)數(shù)基本知識復(fù)數(shù)與矢量一一對應(yīng)三角形式指數(shù)形375.2.1復(fù)數(shù)基本知識2.復(fù)數(shù)運算法①復(fù)數(shù)加減運算。代數(shù)法：滿足實部與實部相加減，虛部與虛部相加減。矢量法：滿足平行四邊形法則。②復(fù)數(shù)乘除運算。采用指數(shù)式運算簡單。5.2.1復(fù)數(shù)基本知識2.復(fù)數(shù)運算法①復(fù)數(shù)加減運算。385.2.2正弦量的相量表示法電流相量

相量表示舉例

5.2.2正弦量的相量表示法電流相量相量表示舉例395.2.3相量圖電流相量

5.2.3相量圖電流相量405.2.4相量運算同頻正弦信號代數(shù)運算。即：正弦信號和的相量等于正弦信號相量的和2．微分運算。3．積分運算5.2.4相量運算同頻正弦信號代數(shù)運算。即：正弦信號和的相415.3.1電阻元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3電阻、電感和電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.1電阻元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3電阻、電感425.3.2電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.2電容元件的電壓與電流的相量關(guān)系435.3.3電感元件的電壓與電流的相量關(guān)系5.3.3電感元件的電壓與電流的相量關(guān)系445.4.2KCL、KVL的相量形式KCLKVL5.4.2KCL、KVL的相量形式KCLKVL455.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路的相量模型根據(jù)KVL相量形式

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路的相量模型根據(jù)KVL相465.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路串聯(lián)，流過各元件得電流相同：

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法電路串聯(lián)，流過各元件得電流相475.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法求得：

5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法求得：485.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法5.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法495.6.1瞬時功率與平均功率瞬時功率平均功率5.6.1瞬時功率與平均功率瞬時功率平均功率505.6.1瞬時功率與平均功率

1．電阻元件的功率一個周期內(nèi)電阻元件的瞬時功率5.6.1瞬時功率與平均功率1．電阻元件的功率一個周515.6.1瞬時功率與平均功率平均功率不隨時間變化，只由電阻上電壓和電流振幅決定。正弦穩(wěn)態(tài)電路中電阻的平均功率與直流電路功率公式一樣。5.6.1瞬時功率與平均功率平均功率不隨時間變化，只由電阻525.6.1瞬時功率與平均功率

2．電容元件的功率一個周期內(nèi)電容元件的瞬時功率即，理想電容元件不耗能，只起到能量交換的作用。5.6.1瞬時功率與平均功率2．電容元件的功率一個周期535.6.1瞬時功率與平均功率

3．電感元件的功率一個周期內(nèi)電感元件的瞬時功率即，理想電感元件不耗能，只起到能量交換的作用5.6.1瞬時功率與平均功率3．電感元件的功率一個周期545.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率將穩(wěn)態(tài)電路看成一個二端口網(wǎng)絡(luò)5.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率將穩(wěn)態(tài)電路看成一個二端口網(wǎng)絡(luò)555.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率穩(wěn)態(tài)電路瞬時功率正弦穩(wěn)態(tài)電路的瞬時功率分為兩項，第一項與t無關(guān)，只由振幅和初相決定，為恒定分量；第二項與時間t有關(guān)。5.6.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率穩(wěn)態(tài)電路瞬時功率正弦穩(wěn)態(tài)電路565.6.3功率因數(shù)功率因數(shù)：5.6.3功率因數(shù)功率因數(shù)：575.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件當(dāng)電橋平衡時

5.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件當(dāng)電橋平衡時585.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件注：麥克斯韋電橋提供了一種測量電感的方法，測量時可以采用可變電容來測量電感。5.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋平衡條件注：麥克斯韋電橋提供了595.7實踐應(yīng)用麥克斯韋電橋，能否用電感性支路網(wǎng)絡(luò)代替電容性支路網(wǎng)絡(luò)？

答：不能

純阻支路阻抗角為零：阻抗角異號要求一個若為感性支