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如果线性受控源的控制电压或电流是正弦量,则受控源的电压或电流将是同一频率的正弦量。例如:

例1 正弦电流源 iS的有效值为5A,ω = 1000rad/s,R = 3Ω, L = 1H, C = 1μF。求uad和ubd。

解:画出电路的相量形式。设电流相量为参考相量(referencephasor),即

例2. 已知右图中各电流表都是交流电流表,读数为电流的有效值。求电流表4、5的读数。

解: 选并联电压相量为参考相量。

小结:

1.求正弦稳态解是求微分方程的特解,应用相量法将该问题转化为求解复数代数方程问题。

2.引入电路的相量模型,不必列写时域微分方程,而直接列写相量形式的代数方程。

3.采用相量法后,电阻电路中所有网络定理和一般分析方法都可应用于交流电路。

导纳是复阻抗Z的倒数。用Y表示。

一般情况 G≠1/R B≠1/X。

阻抗和导纳可以等效互换:ZY=1。

导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子( s )。

1.Y和总电流、总电压的关系

导纳模:

导纳角:

2.单一元件的复导纳

正弦激励下

   

 感纳       容纳

3.Y和电路性质的关系(以RLC并联电路为例)

当信号角频率一定时,电路性质由参数决定。

时,,表示 i 领先u,电路呈容性。

时,,表示 i 落后u ,电路呈感性。

时,,表示u ,i同相,电路呈电阻性。

图(a)所示为一个含线性电阻、电感和电容等元件,但不含独立源的一端口N0。

当它在角频率为ω的正弦电压(或正弦电流)激励下处于稳定状态时,端口的电流(或电压)将是同频率的正弦量。

应用相量法,端口的电压相量与电流相量的比值定义为该一端口的阻抗 Z(又叫等效阻抗,输入阻抗,驱动点阻抗)。

1.Z 和总电流、总电压的关系

由复数形式的欧姆定律

可得:

阻抗模:    阻抗角:

阻抗适合于串联电路的计算,单位是欧姆。

2.单一元件的复阻抗

正弦激励下

3.Z和电路性质的关系(以RLC串联电路为例)

当信号角频率一定时,电路性质由参数决定

ω L > 1/ω C ,X>0, φZ>0,电压领先电流,电路呈感性;

ω L<1/ω C ,X<0, φZ <0,电压落后电流,电路呈容性;

ω L=1/ω C ,X=0, φZ =0,电压与电流同相,电路呈电阻性。

问题讨论:

对RLC串联电路,假设R、L、C已定,电路性质能否确定?(阻性?感性?容性?)

不能!

当ω不同时,可能出现:

XL > XC ,或 XL < XC , 或 XL =XC 。

4.阻抗三角形和电压三角形的关系


发布时间:2023-10-26
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