第九章正弦稳态电路的分析教案.pdf

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第九章第九章正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析一、一、教教学基本要求学基本要求1、掌握阻抗的串、并联及相量图的画法；2、了解正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数、复功率的概念及表达形式；3、熟练掌握正弦电流电路的稳态分析法；4、了解正弦电流电路的串、并联谐振的概念，参数选定及应用情况；5、掌握最大功率传输的概念及在不同情况下的最大传输条件。二、教学重点与难点二、教学重点与难点1.教学重点：(1).复阻抗、复导纳的概念以及它们之间的等效变换(2).正弦稳态电路的分析(3).正弦稳态电路中的平均功率、无功功率、视在功率、复功

2、率、功率因数的概念及计算(4).最大功率传输。(5).串、并联谐振的概念2教学难点：(1).复阻抗和复导纳的概念以及它们之间的等效变换。(2).直流电路的分析方法及定理在正弦稳态电路分析中的应用。(3).正弦稳态电路中的功率与能量关系，如平均功率、无功功率、视在功率、复功率、功率因数的概念及计算。(4).应用相量图分析电路的方法。(5).谐振的概念。三、本章与其它章节的联系：三、本章与其它章节的联系：本章内容以直流电路的分析和第 8 章阐述的相量法为基础，正弦稳态电路的分析方法在第 10、11 章节中都要用到。四、教学内容四、教学内容9.1 阻抗和导纳9.2 阻抗(导纳)的串联和并联9.3 电

3、路的相量图-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除9.4 正弦稳态电路的分析9.5 正弦稳态电路的功率9.6 复功率9.7 最大功率传输9.8 串联电路的谐振9.9 并联谐振电路引言：引言：相量法的三个基本公式以上公式是在电压、电流关联参考方向的条件下得到的；如果为非关联参考方向，则以上各式要变号。以上公式既包含电压和电流的大小关系，又包含电压和电流的相位关系。正弦量相应符号的正确表示瞬时值表达式i i=10 cos(314=10 cos(314 t t+30+30)A)A变量，小写字母 9.19.1 阻抗和导纳阻抗和导纳一、阻抗1 1、定义-完整版学习资

4、料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2 2、R R、L L、C C 对应的阻抗分别为：3 3、感抗和容抗感抗反映电感对电流的阻碍作用容抗反映电容对电流的阻碍作用关于感抗的讨论感抗（XL=XL=L L）是频率的函数，表示电感电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效。-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除关于容抗的讨论1容抗（XC）是频率的函数，表示电容电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对C正弦波有效。4 4、RLCRLC串联电路如果NoNo内部为RLCRLC串联电路，则阻抗Z Z 为电路的性质当L L 1 1/C

5、C，X 0X 0，00，电压u u超前电流i i，称Z Z呈感性；当L L 1 1/C C，X 0X 0，0 0X 0，或X 0X 1Q1，则有UL=UC U当Q1Q1，表明在谐振时或接近谐振时，会在电感和电容两端出现大大高于外施电压U U的高电压，称为过电压现象，往往会造成元件的损坏。但谐振时 L L和C C两端的等效阻抗为零（相当于短路）。八、功率谐振时，电路的无功功率为零，这是由于阻抗角为零，所以电路的功率因数但电路内部的电感与电容之间周期性地进行磁场能量和电场能量的交换，这一能量的总和为谐振时，有-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除所以能量的总

6、和另外还可以得出串联电阻的大小虽然不影响串联谐振电路的固有频率，但有控制和调节谐振时电流和电压幅度的作用。九、通用谐振曲线为了突出电路的频率特性，常分析输出量与输入量之比的频率特性。而这些电压比值可以用分贝表示dB=20 log A令=/0将电路的阻抗Z Z变换为下述形式上述关系式可以用于不同的RLCRLC 串联谐振电路，它们都在同一个坐标（）下，根据Q Q取值不同，曲线将仅与Q Q值有关，并明显地看出Q Q值对谐振曲线形状的影响。下图给出3 3个不同Q Q值的谐振曲线，该谐振曲线称为通用谐振曲线。-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除十、电路的选择性串

7、联谐振电路对偏离谐振点的输出有抑制能力，只有在谐振点附近的频域内，才有较大的输出幅度，电路的这种性能称为选择性。电路选择性的优劣取决于对非谐振频率的输入信号的抑制能力Q Q值大，曲线在谐振点附近的形状尖锐，当稍偏离谐振频率，输出就急剧下降，说明对非谐振频率的输入具有较强的抑制能力，选择性能好。反之，Q Q值小，在谐振频率附近曲线顶部形状平缓，选择性就差。通频带工程中为了定量地衡量选择性，常用发生-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除串联谐振应用举例：收音机接收电路结论：当C C 调到150 pF150 pF 时，可收听到e1的节目-完整版学习资料分享-资

8、料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 9.99.9 并联谐振电路并联谐振电路一、GLCGLC 并联电路二、并联谐振的定义端口上的电压U 与输入电流 I 同相时的工作状况称为谐振，由于发生在并联电路中，所以称为并联谐振。三、并联谐振的条件Im Y(j0)=0五、并联谐振的特征1 1、输入导纳最小2 2、端电压达最大值可以根据这一现象判别并联电路谐振与否。六、品质因数如果Q1Q1，则谐振时在电感和电容中会出现过电流，但从L L、C C两端看进去的等效电纳等于-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除零，即阻抗为无限大，相当于开路。七、功率和能量谐振时无功功率所以QL+QC=0表明在谐振时，电感的磁场能量与电容的电场能量彼此相互交换，两种能量的总和为八、电感线圈和电容并联的谐振电路-完整版学习资料分享-资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除九、复谐振-完整版学习资料分享-