求电路阻抗怎么求的阻抗Zab、、、(第二张图)求两图中的电流I·。谢谢

第九章 正弦稳态电路阻抗怎么求嘚分析,9.1 阻抗和导纳 9.2 相量图 9.3 正弦稳态电路阻抗怎么求的分析 9.4 正弦稳态电路阻抗怎么求的功率 9.5 复功率 9.6 最大功率传输,9.1 阻 抗 与 导 纳,1、 阻抗和导纳的概念,,Z是复数,网络 N0 阻抗 Z 的模; N0 的阻抗角; 等效电阻; 等效电抗,单位欧姆,阻抗Z 无源二端正弦稳态网络端口电压相量与电流相量的比值。,当无源网络内为单个元件时有,Z 可以是实数也可以是虚数。,表明,Y是复数,网络 N0 阻抗 Z 的模; N0 的阻抗角;,单位西门子(S),导纳Y 无源二端正弦稳态网络端口电流相量与电压相量的比值,对同一二端网络,当无源网络内为单个元件时有,阻抗 导纳,电阻,电感,电容,电感的感抗,电容的容抗,感纳,容纳,,,2. RLC串聯电路阻抗怎么求的阻抗,阻抗,电抗,阻抗(总阻抗); 电阻; 电抗; 阻抗 Z 的模(阻抗模); 阻抗角;,阻抗三角形,若φZ0,表示相量 超前相量,则 滞后于 ,电路阻抗怎么求为容性;,则 与 同相,电路阻抗怎么求为阻性,则 , 超前于 电路阻抗怎么求为感性;,导纳,电导,电纳,,,导纳模,导納角,3. RLC并联电路阻抗怎么求,导纳模|Y|, 导纳角φy与电压 、 电流 的关系为,则 , 超前于 电路阻抗怎么求为容性;,则 , 滞后于 电路阻抗怎么求为感性;,则 , 与 同相电路阻抗怎么求为阻性。,例2 RCL并联电路阻抗怎么求R10Ω, C0.5μF, L5μH,正弦电压源有效值U2V, ω106 rad/s求总电流,说明电路阻抗怎么求的性質,解 电路阻抗怎么求的导纳为,φY71.56°表示电流 超前电压 为71.56°。,因此,电路阻抗怎么求呈电容性。,复阻抗和复导纳的等效互换,,例3 如图电路阻忼怎么求,求在?=106rad/s时的等效并联电路阻抗怎么求,解,,,,分压公式,1、阻抗的串联,2、导纳的并联,分流公式,3、两个阻抗Z1和Z2相并联,分流公式,4. 阻抗(導纳)的串联和并联,解,同理,6.16+j922,例5,图示电路阻抗怎么求对外呈现感性还是容性,解1,等效阻抗为,电路阻抗怎么求对外呈现容性,解2,用相量图求解,取电感电流为参考相量,,,,,电压滞后于电流电路阻抗怎么求对外呈现容性。,例6 RL串联电路阻抗怎么求R50Ω, L60μH,要求在ω106 rad/s时把它等效成R′L′并聯电路阻抗怎么求,求R′和L′的大小,解,例7 图示电路阻抗怎么求, 求电流it, iLt和iCt,解,设RL、RC支路的阻抗为Z1、Z2,例7 图示电路阻抗怎么求, ? 求电流it, iLt囷iCt,电路阻抗怎么求总阻抗,总电流相量,例7 图示电路阻抗怎么求, ? 求电流it, iLt和iCt,例8 电路阻抗怎么求中R130 正弦稳态电路阻抗怎么求的分析,电阻电路阻抗怎么求与正弦电流电路阻抗怎么求的分析比较,1.引入相量法,电阻电路阻抗怎么求和正弦电流电路阻抗怎么求依据的电路阻抗怎么求定律是相似的,结论,2.引入阻抗以后,可将电阻电路阻抗怎么求中讨论的所有网络定理和分析方法都推广应用于正弦稳态的相量分析中,正弦穩态电路阻抗怎么求相量分析法,1、根据原电路阻抗怎么求图画出相量模型图电路阻抗怎么求结构不变,2、根据相量模型列出相量方程式或画楿量图,3、用相量法或相量图求解,4、将结果变换成要求的形式,一般用相量式计算,解,解 用相量计算,所以A读数为 10安,例3,画出电路阻抗怎么求的相量模型,,解,列写电路阻抗怎么求的回路电流方程和结点电压方程,例4,解,,,,,回路方程,,结点方程,,例5,求图示电路阻抗怎么求的戴维宁等效电路阻抗怎么求。,解,,求开路电压,求短路电流,,例6,解,用叠加定理计算电流,基本概念瞬时功率p 单位时间所做的功(能量),平均功率(有功功率)瞬时功率在一周期内的平均值,简称为功率,通常,铭牌数据或测量的功率都是指有功功率 例如, 100W灯泡是指灯泡的有功功率为100 W,小写,大写,基本元件的功率和能量,9.4 正弦稳态电路阻抗怎么求的功率,瞬时功率,1、电阻元件的功率,,,设,此公式与直流电路阻抗怎么求中电阻消耗功率的公式相同。,平均功率,1、电阻元件的功率,2、电感元件的功率和能量,瞬时功率,2、电感元件的功率和能量,瞬时功率,平均功率,电感的瞬时储能,利用三角公式sin2 x1-cos2x/2, 上式可妀写成,电感的平均储能,,有效值,3、电容元件的功率和能量,瞬时功率,平均功率,电容的瞬时储能,利用三角公式,上式可改写成,电容的平均储能,例1 图礻电路阻抗怎么求 求R1, R2消耗的功率和L、C的平均贮能。,解,例1 图示电路阻抗怎么求 求R1, R2消耗的功率和L、C的平均贮能。,1. 瞬时功率,一端口网络N的功率,p 有时为正, 有时为负; p0, 电路阻抗怎么求吸收功率; UIsin?,含源一端口电路阻抗怎么求的有功功率、无功功率自学了解,电压、电流的有功分量和無功分量,以感性负载为例,例2,三表法测线圈参数,已知f50Hz,且测得U50VI1A,P30W,解法 1,,解法 2,又,,例2,三表法测线圈参数。,已知f50Hz且测得U50V,I1AP30W。,已知电动机 PD1000W U220,f 50HzC 30?Fcos?D0.8,求负载电路阻抗怎么求的功率因数,例3,解,电流i是相同频率的正弦量,一端口网络N的功率,常数(直流),正弦量(交流),1、瞬时功率,2、平均功率,功率因数 ?,,设,则,功率因数cosφZ ,通常用λ表示 功率因数角阻抗角φZ ,纯阻性阻抗,纯电感或纯电容性阻抗,φZ0, cosφZ1,,φZ±90o, cosφZ0, P0,如果N内部不含獨立源,则可等效为阻抗Z,3、视在功率 (S、PS ),单位伏安 VA、千伏安KVA,它表示在电压和电流作用下 电源可能提供的最大功率。电源设备的容量一般用视在功率表示,(1)对于纯阻性的电器,视在功率等于平均功率,(2)对于发电机、变压器等用电设备,它输出的功率与负载有关設备上标定的是视在功率。,视在功率一般并不等于平均功率,4、无功功率 (Q、PQ ),单位乏 var、千乏kvar,电路阻抗怎么求为感性电路阻抗怎么求时,电蕗阻抗怎么求为容性电路阻抗怎么求时,R、L、C 元件的无功功率,电阻 R? 0,,电感 L? ?/2 ,电容 C? -?/2 ,,电阻不吸收无功功率 电容、电感能量交换嘚规律正好相反。,? θu-θi,二端电路阻抗怎么求的有功功率看作是由电流 与电压 所产生的 即,无功功率看作是由电流 与电压 产生的, 即,设二端电路阻抗怎么求的端口电压与电流的相量图如图,9.5 复功率,定义,,也可表示为,工程上把有功功率作为实部,无功功率作为虚部组成复功率。,,,,复功率只是一个计算用的复数定义复功率是为了能直接用电压电流相量来求解功率问题。,,,如果二端电路阻抗怎么求的独立源为零且支路数为m,则无源二端电路阻抗怎么求的有功功率、无功功率和复功率分别为,结论,是复数而不是相量,它不对应任意正弦量;,,注意,例1 图礻电路阻抗怎么求R16Ω, R216Ω, XL8Ω, XC12 Ω, 20∠0°V。求该电路阻抗怎么求的平均功率P、无功功率Q、 视在功率PS和功率因数,解R1L串联支路,R2C串联支路,例1 图示电路阻抗怎么求,R16Ω, R216Ω, XL8Ω, XC12 Ω, 20∠0°V求该电路阻抗怎么求的平均功率P、无功功率Q、 视在功率PS和功率因数。,解,求电路阻抗怎么求各支路的复功率,例2,唎3电路阻抗怎么求如图所示电流 ,求电路阻抗怎么求的 P 、 PS和 ,解平均功率 P 可用几种方法,解法一网络中只有电阻消耗功率,所有电阻消耗功率的总和即为单口网络的功率,解法二求单口网络的阻抗,网络消耗的功率等于端钮上电流有效值乘阻抗的实部,解法三求网络端口电壓有效值,网络消耗的功率等于端口上电压、电流有效值相乘再乘上 。,求视在功率PS,求功率因数,功率因数的提高,1.功率因数 对电源利用程度嘚衡量,的意义电压与电流的相位差,阻抗的辐角,日常生活中多为感性负载,1 电源设备的容量不能充分利用,若用户 则电源可发出的有功功率為,若用户 则电源可发出的有功功率为,而需提供的无功功率为,所以提高 可使发电设备的容量得以充分利用,无需提供无功功率。,(2)增加线蕗和发电机绕组的功率损耗,费电,,设输电线和发电机绕组的电阻为 ,所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗,,,,,解决办法 (1)高压传输(2)改進自身设备(3)并联电容,提高功率因数 ,分析,,,并联电容后,原负载的电压和电流不变吸收的有功功率不变,即负载的工作状态不变泹电路阻抗怎么求的功率因数提高了。,特点,并联电容的确定,例4 f50Hz, U220V, P10kW, cos?10.6要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C,并联前后电路阻抗怎么求的总电流各為多大,

    五级副教授30多年从教于电气自動化本科、研究生教育。


中南工业大学电气自动化专业工程硕士,从事电力运行工作近30年


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