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1、第五章正弦稳态电路的分析本讲稿第一页，共三十二页5.1.1 正弦信号及其波形正弦电流波形 5.1 正弦信号的特征参量本讲稿第二页，共三十二页5.1.2 正弦信号的三个要素三个要素1幅值、有效值2角频率、相位和初相本讲稿第三页，共三十二页5.1.3 相位差相位差为思考题：两列不同频率的正弦信号相差恒定吗？为什么？本讲稿第四页，共三十二页5.1.3 相位差本讲稿第五页，共三十二页5.2 正弦信号的相量表示 正弦稳态信号分析，经常采用相量法，所谓相量法，其实质就是先将正弦信号在复平面内用相量表示，然后进行运算求解。本讲稿第六页，共三十二页5.2.1 复数基本知识复数与矢量一一对应 三角形式 指数形式
2、 极坐标形式 1.复数及其表示本讲稿第七页，共三十二页5.2.1 复数基本知识2.复数运算法 复数加减运算。代数法：满足实部与实部相加减，虚部与虚部相加减。矢量法：满足平行四边形法则。复数乘除运算。采用指数式运算简单。本讲稿第八页，共三十二页5.2.2正弦量的相量表示法电流相量 相量表示举例 本讲稿第九页，共三十二页5.2.3相量图电流相量 本讲稿第十页，共三十二页5.2.4 相量运算1.同频正弦信号代数运算。即：正弦信号和的相量等于正弦信号相量的和 2微分运算。3积分运算 本讲稿第十一页，共三十二页5.3.1 电阻元件的电压与电流的相量关系电阻元件的电压与电流的相量关系5.3 电阻、电感和电
3、容元件的电压 与电流的相量关系本讲稿第十二页，共三十二页5.3.2 电容元件的电压与电流的相量关系本讲稿第十三页，共三十二页5.3.3 电感元件的电压与电流的相量关系本讲稿第十四页，共三十二页5.4.2 KCL、KVL的相量形式KCL KVL 本讲稿第十五页，共三十二页5.5 正弦稳态电路的相量分析法电路的相量模型 根据KVL相量形式 本讲稿第十六页，共三十二页5.5 正弦稳态电路的相量分析法电路串联，流过各元件得电流相同：本讲稿第十七页，共三十二页5.5 正弦稳态电路的相量分析法求得：本讲稿第十八页，共三十二页5.5 正弦稳态电路的相量分析法本讲稿第十九页，共三十二页5.6.1 瞬时功率与平
4、均功率瞬时功率 平均功率 本讲稿第二十页，共三十二页5.6.1 瞬时功率与平均功率 1 电阻元件的功率 一个周期内电阻元件的瞬时功率 本讲稿第二十一页，共三十二页5.6.1 瞬时功率与平均功率平均功率不随时间变化，只由电阻上电压和电流振幅决定。正弦稳态电路中电阻的平均功率与直流电路功率公式一样。本讲稿第二十二页，共三十二页5.6.1 瞬时功率与平均功率 2 电容元件的功率一个周期内电容元件的瞬时功率 即，理想电容元件不耗能，只起到能量交换的作用。本讲稿第二十三页，共三十二页5.6.1 瞬时功率与平均功率 3 电感元件的功率一个周期内电感元件的瞬时功率 即，理想电感元件不耗能，只起到能量交换的作
5、用 本讲稿第二十四页，共三十二页5.6.2 正弦稳态电路的功率将稳态电路看成一个二端口网络 本讲稿第二十五页，共三十二页5.6.2 正弦稳态电路的功率稳态电路瞬时功率 正弦稳态电路的瞬时功率分为两项，第一项与t无关，只由振幅和初相决定，为恒定分量；第二项与时间t有关。本讲稿第二十六页，共三十二页5.6.3 功率因数功率因数：本讲稿第二十七页，共三十二页5.7 实践应用麦克斯韦电桥平衡条件 当电桥平衡时 本讲稿第二十八页，共三十二页5.7 实践应用麦克斯韦电桥平衡条件 注：麦克斯韦电桥提供了一种测量电感的方法，测量时可以采用可变电容来测量电感。本讲稿第二十九页，共三十二页5.7 实践应用麦克斯韦电桥，能否用电感性支路网络代替电容性支路网络？答：不能 纯阻支路阻抗角为零：阻抗角异号要求一个若为感性支路，另一个必为容性支路，否则将无法平衡。本讲稿第三十页，共三十二页5.7 实践应用 功率因数提高 感性网络并联一电容 本讲稿第三十一页，共三十二页5.7 实践应用 若以电压相量为参考相量 新电路的功率因数提高 本讲稿第三十二页，共三十二页