第五六章复习精选课件.ppt

1、1.正弦函数与相量间的相互转换正弦函数与相量间的相互转换 tUtUtum sin2 sin UU瞬时值瞬时值-小写小写u、i有效值有效值-大写大写U、I相量相量-大写大写 +“.”最大值最大值-大写大写+下标下标、UImUmI、阻抗阻抗 -Z=R+jX2.时域电路模型转化为频域相量模型时域电路模型转化为频域相量模型 3.阻抗阻抗0 IUZdef iuIU|)(ZIUiuIUZ iu 阻抗的模阻抗的模阻抗角阻抗角N呈电阻性呈电阻性0 0 N呈感性呈感性N呈容性呈容性XjR sincosZjZZZ 阻抗三角形阻抗三角形R称为等效电阻称为等效电阻，X称为等效电抗称为等效电抗（单位：（单位：）2.正弦

2、电路分析、相量运算正弦电路分析、相量运算（包括各种网络分析法、结合相量图的分析法）（包括各种网络分析法、结合相量图的分析法）3.正弦电路的功率计算正弦电路的功率计算 RPUIP cos CLQQUIQ sin（注意：电容吸收的无功功率为负值）（注意：电容吸收的无功功率为负值）22SUIPQ *2SUIZIPjQS 并联电容提高电路功率因数并联电容提高电路功率因数的原理及相关讨论的原理及相关讨论负载吸收最大功率的条件为负载吸收最大功率的条件为 iZZ（共轭匹配（共轭匹配 ）4.谐振电路分析谐振电路分析 LC串联谐振：串联谐振：LC10 0100 CjLj 000 CLUULC并联谐振：并联谐振：

3、0100 CjLj LC10 000 CLII5.含有耦合电感元件的电路分析含有耦合电感元件的电路分析2111 IMjILjU 2212 ILjIMjU 0 M2111 IMjILjU 2212 ILjIMjU 0 M6.含有理想变量器的电路分析含有理想变量器的电路分析LLZnZInIUnU221211 注意：计算时首先将负载阻抗折算到原边注意：计算时首先将负载阻抗折算到原边UI5-13 在题在题5-13图所示电路中，电容端电压相量为图所示电路中，电容端电压相量为100 0V。试求。试求和和，并绘出相量图。，并绘出相量图。2 2 1 1 题题5-13图图11000A0.6670 A150I A

4、I 905.0A200j01002AIII 9.36833.02183.3 126.9100 083.3 53.1 VLCUUU CU1I2IILUU100 900.833 36.983.3 126.9 VLLUjXI 5-17 在题在题5-17图所示电路中，图所示电路中，U=380V，f=50Hz，电路在下列，电路在下列三种不同的开关状态下电流表读数均为三种不同的开关状态下电流表读数均为0.5A；(1)开关开关S1断开、断开、S2闭合；闭合；(2)开关开关S1闭合、闭合、S2断开；断开；(3)开关开关S1、S2均闭合。均闭合。绘出电路的相量图，并借助于相量图求绘出电路的相量图，并借助于相量图

5、求L与与R之值。之值。(电流表内电流表内阻可视为零。阻可视为零。)题题5-175-17图图设设0 VUU (1)开关开关S1断开、断开、S2闭合闭合U 2I(2)开关开关S1闭合、闭合、S2断开断开1I 1I(3)开关开关S1、S2均闭合均闭合I 30 10.530I 11380 00.530(658.2380)UZIj CU 1I 2I 6-4 在题在题6-4图所示电路中，用节点分析法求电压相量图所示电路中，用节点分析法求电压相量用回路分析法求电流相量用回路分析法求电流相量和和12111255()52454CUjjUj u节点分析法节点分析法 补充方程补充方程125CUU u回路分析法回路分

6、析法 12(52)225jIj I12122(4-2)-5j IjIU 补充方程补充方程115UI 6-8 分别用节点分析法、回路分析法及戴维宁定理求解题分别用节点分析法、回路分析法及戴维宁定理求解题6-8图图所示电路中的电流相量所示电路中的电流相量I 一、节点分析法一、节点分析法(j2)2j112j2Z 1241(1)5 022IUjj 115 011jIj 二、回路分析法二、回路分析法1(12)524jIjI 115 011jIj 三、戴维宁定理三、戴维宁定理15 024UjI 115 011jIj 2eqZj 102010 A121eqUjIZj 6-9 试求题试求题6-9图所示有源单口

7、网络的诺顿等效电路及戴维宁等效电路。图所示有源单口网络的诺顿等效电路及戴维宁等效电路。115.005II 解得解得 AI 0101V4528.28)2(5.0411 IjIU1）求开路电压）求开路电压OCU2）求短路电流）求短路电流SCISCIAjjI24020244051 A4.1816.3241010242055.01 jjjjIISC3）求等效阻抗）求等效阻抗 6.2695.84.1816.34528.28sceqIUZI U(0)gI 6-12 题题6-12图的右半部分表示一个处于图的右半部分表示一个处于平衡状态平衡状态试求：试求：(1)R和和X之值；之值；(2)和和；(3)电路吸收的

8、功率电路吸收的功率P。的电桥电路。的电桥电路。电桥平衡电桥平衡()(4080)50(16080)RjXjj 0R 100X 14.5014.50()A100160805040-800.13514.9 AoIjjj 0.13514.9(24)14.50 V14.632.31 VoUj cos14.63 0.135cos(2.3114.9)W1.93 WPUI 6-14 求题求题6-14图所示电路吸收的总复功率图所示电路吸收的总复功率S和功率因数。和功率因数。S3.11855.2S3161125.6-111211 jjjY10.3511.3ZY *220.3511.38 VA22.411.3 VA

9、SUIZI coscos(11.3)0.98 6-17 一台交流异步电动机，接于一台交流异步电动机，接于220V的工频电源，其功率的工频电源，其功率P=20kW，功率，功率因数为因数为0.7。现欲将功率因数提高到。现欲将功率因数提高到0.85，试问应并联多大的电容？，试问应并联多大的电容？能否改能否改用串联电容的办法来提高功率因数？何故？用串联电容的办法来提高功率因数？何故？IXRUULl22 II )(22IXXRUCL lLlUIXRU 22解：解：12()2LLUjIU21LjUIj 1(22)()2LUjIU2Uj I2eqZj 0P 解：解：221LC L2和和C2发生串联谐振发生串

10、联谐振11111()40(10)40140103eqjLjjjCZjjjjLjC 40(30)3 60 A40(90)3mmeqUIZ ()3sin(60)Ai tt 2()60sin(30)VCutt 图示正弦稳态电路，已知图示正弦稳态电路，已知P=48W，UL=10V，I1=3A，I2=4A，f=50Hz，求：（求：（1）电路参数）电路参数R，L，C的值；的值；（2）电源端电压的有效值）电源端电压的有效值U；（3）作出各电流电压的相量图。）作出各电流电压的相量图。解：只有电阻元件消耗有功功率，故解：只有电阻元件消耗有功功率，故2224834PRI 24812V4RPUI11243RCUXI

11、 11796F2314 4CCfX CU2I 1I I12345 36.7 AIIIj /10/56.4mH2314LLXUILfCU2I 1I IULU5 36.7 AI 10 126.7 VLU 12 010 126.7=10 53.13 VRLUUU图示正弦稳态电路，已知图示正弦稳态电路，已知S=20o A，=5000 rad/s，R1=R2=10，C=10F，求支路电流相量，求支路电流相量1和和2。解：采用回路电流分析法解：采用回路电流分析法1122()0.5sCR IRR IU 140CsUjIjC 212 45AIj 1212-45AsIIIj 120R 26R 20mHL 220

12、VSU 100/rad s 6图示图示正弦稳态电路，已知正弦稳态电路，已知，电容，电容C可调，则当可调，则当I最小时，最小时，C=？I=?解：要使解：要使I最小，则电路输入阻抗最大最小，则电路输入阻抗最大2131(100)2020eqYj CjCRj L 10.0005500100 20CFF 22044A1132020I 互感消去互感消去3IAI 01800803AjI 901400401AjI 901400402VjUC 9020)20(012求求1LUVjjjjIMjIILjUL 7.3311.72)(20)1(60|)(23211 3I8图示正弦稳态电路，负载阻抗图示正弦稳态电路，负载

13、阻抗Zf的实部和虚部均独立可调，的实部和虚部均独立可调，试问试问Zf调至何值时可获得最大平均功率？此最大平均功率等于调至何值时可获得最大平均功率？此最大平均功率等于多少？给定多少？给定R=1,XC=1,XL=2,S=100oV。V020 U 22eqjZ当当 时，可获得最大功率时，可获得最大功率 22jZfWP5.1224102max 9求图示求图示正弦电路的输入阻抗。正弦电路的输入阻抗。)(222121RnRnZin I 10 在图示正弦电流电路中，求电流相量在图示正弦电流电路中，求电流相量解：采用戴维宁定理求解解：采用戴维宁定理求解1)求开路电压求开路电压12 5 045 0(1020)V

14、11OCjUjjj 2)求等效阻抗求等效阻抗2eqZj 10I 3)画戴维宁模型求电流画戴维宁模型求电流(1)2(0.5)2OCCUjIjIUj I 1CUjI 717.078.13 AIj 11 在图示正弦电流电路中，已知两电流表的读数均为在图示正弦电流电路中，已知两电流表的读数均为2A，功率表，功率表的读数为的读数为400W，且感抗，且感抗XL=100。求端电压。求端电压U，整个电路的复功，整个电路的复功率，无功功率率，无功功率Q，视在功率，视在功率S，功率因数以及电容的容抗，功率因数以及电容的容抗XC。2224001002PRI 解：解：2200VU 212001002CUXI 22 0

15、 AI 设设122 245 AIII ，则，则，21002 245200200VLUjX IUjj 2002 245400 2 45(400400)VASjj 400var =400 2VA =cos(45)0.707QS 12 在图示正弦电流电路中，当开关在图示正弦电流电路中，当开关S未接通时，电流未接通时，电流I=10A，功，功率表读数为率表读数为600W，当开关，当开关S接通时，电流仍为接通时，电流仍为10A，功率表读数，功率表读数为为1000W，电容电压，电容电压U3=40V。已知电源角频率。已知电源角频率=314rad/s，求，求R1、R2、L、C各为多少？各为多少？解：解：开关未接

16、通时，只有电阻开关未接通时，只有电阻R1吸收功率吸收功率 12600610R 开关接通时，电阻开关接通时，电阻R1吸收功率仍吸收功率仍为为600，R2吸收功率吸收功率400W240010A40RI 22404400R 电路发生并联谐振电路发生并联谐振12100VsRRUUU221221006080VCsRUUU180810C 1398F8314C 210.025HLC 13 图示电路在开关闭合前已处于稳态，图示电路在开关闭合前已处于稳态，t=0时闭合开关，且已知时闭合开关，且已知uC(0-)=5V，求开关闭合后的电流，求开关闭合后的电流iR(t)。解：解：负载折算阻抗负载折算阻抗227.527

17、.530LZn 33()15(515)1510V 0tCiutee t 开关闭合之后开关闭合之后31()11()A 03023tCuti te t 312()2()1A 03tRiti tet 问电容问电容C为何值时电路达到谐振，并计算谐振时各支路的电流相量为何值时电路达到谐振，并计算谐振时各支路的电流相量 和电压相量和电压相量14 在图示正弦电流电路中，已知电源电压的有效值为在图示正弦电流电路中，已知电源电压的有效值为Us=200V，电源角频率电源角频率=104rad/s，L1=20mH，L2=60mH，20mHM ABU BDU、。1I、2I 3I 解：解：消去互感消去互感44441180

18、0(200)800(200)10105040050400118002006001010jjjCCZjjjjjCC电路输入阻抗电路输入阻抗要使电路发生谐振，则要使电路发生谐振，则441800(200)104000160010CC 1CF 设设2000 VsU ，11200 04 0 A50UIZ 21200100342.4A8002001005jjIIjjj 3124(2.4)6.4AIII 112(50)(50200)4200(2.4)200320377.36 58 VABUj L Ij MIjjj 解解1 未消未消互感互感解解2 消去消去互感互感13(50400)200(50200)4200 6.4 200320377.36 58 VABUjIjIjjj 122200 4600(2.4)64090 VBDUj MIj L Ijj 31100 6.464064090 VBDUIjjj C