最新电路课件第九章.课件PPT.ppt 93页

'电路课件第九章. 当Nω0为RLC元件时C+-下页上页R+-返回L+- 2.RLC串联电路KVL：下页上页返回R+-+-+-+-jLLCRuuLuCi+-+-+-+-uR 3.导纳正弦稳态下导纳模导纳角下页上页返回Y+-Nω0+- 当Nω0为单个元件时下页上页返回C+-R+-L+- 4.RLC并联电路由KCL：下页上页返回iLCRuiLiC+-iRR+-jL Y—复导纳；|Y|—复导纳的模；Y—导纳角；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；转换关系：或G=|Y|cosYB=|Y|sinY导纳三角形|Y|GBY下页上页返回 （2）wC>1/wL，B>0，Y>0，电路为容性，电流超前电压。选电压为参考向量:Y分析R、L、C并联电路得出：IB下页上页返回（1）Y=G+j(wC-1/wL)=|Y|jY为复数，称复导纳。 （3）wC<1/wL，B<0，Y<0，电路为感性，电流落后电压。Y等效电路下页上页R+-返回 （4）wC=1/wL，B=0，Y=0，电路为电阻性，电流与电压同相。等效电路等效电路下页上页R+-+-返回jLeqR+- 5.复阻抗和复导纳的等效互换一般情况G1/R，B1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。下页上页ZRjXGjBY注意返回 同样，若由Y变为Z，则有下页上页GjBYZRjX返回 例1-2RL串联电路如图，求在＝106rad/s时的等效并联电路。解RL串联电路的阻抗为下页上页L"返回R"0.06mH50 下页上页注意一端口Nω0的阻抗或导纳是由其内部的参数、结构和正弦电源的频率决定的，在一般情况下，其每一部分都是频率的函数，随频率而变。其实部将为负值，其等效电路要设定受控源来表示实部。返回一端口Nω0中如不含受控源，则有或但有受控源时，可能会出现或 下页上页注意一端口Nω0的两种参数Z和Y具有同等效用，彼此可以等效互换，其极坐标形式表示的互换条件为返回 6.阻抗（导纳）的串联和并联分压公式阻抗的串联下页上页Z1+Z2Zn－Z+-返回 分流公式导纳的并联两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为下页上页返回Y+-Y1+Y2Yn－ 例1-3求图示电路的等效阻抗，＝105rad/s。解感抗和容抗为下页上页返回1mH301000.1FR1R2 例1-4图示电路对外呈现感性还是容性？解等效阻抗为下页上页电路对外呈现容性。返回33－j6j45 例1-5图为RC选频网络，求u1和u2同相位的条件及解设：Z1=R+jXC,Z2=R//jXC下页上页jXC－R－＋＋Ru2u1jXC返回 9-2电路的相量图下页上页返回分析阻抗（导纳）串、并联电路时，可以利用相关的电压和电流相量在复平面上组成的电路的相量图。1.并联电路相量图的画法参考电路并联部分的电压相量。根据支路的VCR确定各并联支路的电流相量与电压相量之间的夹角。根据结点上的KCL方程，用相量平移求和法则，画出结点上各支路电流相量组成的多边形。 下页上页返回2.串联电路相量图的画法参考电路串联部分的电流相量。根据支路的VCR确定各串联支路的电压相量与电流相量之间的夹角。根据回路上的KVL方程，用相量平移求和法则，画出回路上各支路电压相量组成的多边形。例2-1用相量图确定图示电路对外呈现感性还是容性？ 解取电感电流为参考相量下页上页33－j6j45＋＋－－－电压滞后于电流，电路对外呈现容性。返回 9-3正弦稳态电路的分析电阻电路与正弦电流电路的分析比较下页上页返回 1.引入相量法，电阻电路和正弦电流电路依据的电路定律是相似的。下页上页结论2.引入电路的相量模型，把列写时域微分方程转为直接列写相量形式的代数方程。3.引入阻抗以后，可将电阻电路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。直流（f=0)是一个特例。返回 例3-1画出电路的相量模型求各支路电流。已知：解下页上页返回R2+_Li1i2i3R1CuZ1Z2R2+_R1 下页上页返回Z1Z2R2+_R1 下页上页返回Z1Z2R2+_R1 列写电路的回路电流方程和结点电压方程。例3-2解回路方程下页上页返回+_LR1R2R3R4C+_R1R2R3R4 结点方程下页上页返回+_R1R2R3R4 方法1：电源变换解例3-3下页上页Z2Z1Z3Z+-Z2Z1ZZ3返回 方法2：戴维宁等效变换求开路电压：求等效电阻：下页上页ZeqZ+-+-Z2Z1Z3返回 例3-4求图示电路的戴维宁等效电路。解下页上页求开路电压：返回j300+_+_5050+_j300+_+_100 求短路电流：下页上页返回+_100+_j300+_+_100 例3-5解下页上页Z2Z1Z3+-Z2Z1Z3返回用叠加定理计算电流, 下页上页Z2Z1Z3+-返回Z2Z1Z3+- 已知：Z=（10+j50）W,Z1=（400+j1000）W。例3-7解下页上页ZZ1+_返回 已知：U=115V,U1=55.4V,U2=80V,R1=32W,f=50Hz。求：线圈的电阻R2和电感L2。画相量图分析。例3-8解法1下页上页q2q返回R1R2L2+_+_+_ 下页上页q2q返回 其余步骤同解法1。下页上页返回解法2R1R2L2+_+_+_ 例3-11求RL串联电路在正弦输入下的零状态响应。解应用三要素法求解用相量法求正弦稳态解下页上页返回L+_+_R tiO直接进入稳定状态下页上页过渡过程与接入时刻有关。注意返回 tiO下页上页返回 9-4正弦稳态电路的功率1.瞬时功率第一种分解方法第二种分解方法下页上页返回Nω+ui_其中应用了 第一种分解方法：p有时为正,有时为负。p>0,电路吸收功率。p<0，电路发出功率。tiOuUIcos恒定分量UIcos(2t－)为正弦分量下页上页返回p tO第二种分解方法：UIcos[1+cos(2t)]为不可逆分量UIsinsin(2t)为可逆分量部分能量在电源和一端口之间来回交换。下页上页返回 2.平均功率P=u-i：功率因数角。对不含独立源的线性网络，为其等效阻抗的阻抗角。cos：功率因数。P的单位：W（瓦）下页上页返回 X>0,j>0,感性;X<0,j<0,容性。cosj1,纯电阻0，纯电抗平均功率实际上是电阻消耗的功率，亦称为有功功率。表示电路实际消耗的功率，它不仅与电压、电流有效值有关，而且与cos有关，这是交流和直流的很大区别,主要由于电压、电流存在相位差。下页上页结论返回一般地,有：0<cos<1 4.视在功率S3.无功功率Q单位：var(乏)Q>0，表示网络吸收无功功率。Q<0，表示网络发出无功功率。Q的大小反映网络与外电路交换功率的速率。是由储能元件L、C的性质决定的下页上页电气设备的容量返回 有功，无功，视在功率的关系：有功功率:P=UIcos单位：W无功功率:Q=UIsinj单位：var视在功率:S=UI单位：V·AjSPQ功率三角形下页上页返回 5.R、L、C元件的有功功率和无功功率uiR+-PR=UIcos=UIcos0=UI=I2R=U2/RQR=UIsin=UIsin0=0PL=UIcos=UIcos90=0QL=UIsin=UIsin90=UI=I2XLiuC+-PC=UIcos=UIcos(-90)=0QC=UIsin=UIsin(-90)=-UI=I2XC下页上页返回iuL+- 6.任意阻抗的功率计算PZ=UIcos=I2|Z|cos=I2RQZ=UIsin=I2|Z|sin=I2X＝I2(XL＋XC)=QL＋QCjSPQjZRX相似三角形(发出无功)下页上页返回uiZ+- 电感、电容的无功补偿作用tiOuLL发出功率时，C刚好吸收功率，与外电路交换功率为pL+pC。L、C的无功功率具有互相补偿的作用。tiOuCpLpC下页上页返回LCRuuLuCi+-+-+- 电压、电流的有功分量和无功分量：以感性负载为例下页上页RX+_+_+_GB+_返回 jSPQjZRX相似三角形jIIGIBjUURUX下页上页返回 反映电源和负载之间交换能量的规模或水平。无功功率的物理意义:下页上页返回Nω+ui_有功功率和无功功率守恒: 例4-1三表法测线圈参数。已知：f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。解下页上页返回RL+_ZWAV** 7.功率因数的提高(补偿或调整）可见，供电设备的利用率由负载的功率因数决定。P=UIcos=Scosjcosj=1,P=S=75kWcosj=0.7,P=0.7S=52.5kW负载一般呈感性，例如异步感应电机：空载时cosj=0.2~0.3满载时cosj=0.7~0.85供电设备利用率低；功率因数低：下页上页S=75kVA负载返回②线损大。 并联补偿电容后，负载的额定电压和电流均不变，补偿前后负载的有功功率P不变；下页上页返回LRC+_解决方案——并联补偿电容：补偿前后负载的无功功率也不变，但其获得并联电容C的补偿，总的无功功率减小，功率因数提高。 补偿电容确定：可见，补偿后功率因数提高，总电流减小。下页上页返回LRC+_j1j2 已知：f=50Hz,U=220V,P=10kW,cos1=0.6，要使功率因数提高到0.9,求并联电容C，并联前后电路的总电流各为多大？例4-3解未并电容时：并联电容后：下页上页返回LRC+_ 若要使功率因数从0.9再提高到0.95,试问还应增加多少并联电容，此时电路的总电流是多大？解cos提高后，线路上总电流减少，但继续提高cos所需电容很大，增加成本，总电流减小却不明显。因此一般将cos提高到0.9即可。下页上页注意返回 9-5复功率1.复功率负载+_定义：也可表示为下页上页返回引入“复功率” 下页上页结论是复数，而不是相量，它不对应任意正弦量。注意把P、Q、S联系在一起，它的实部是平均功率，虚部是无功功率，模是视在功率。复功率满足守恒定理：在正弦稳态下，任一电路的所有支路吸收的复功率之和为零。即返回复功率守恒，视在功率不守恒。 求电路各支路的复功率。例5-1解1下页上页返回+_100°A10Wj25W5W-j15W 解2下页上页返回 9-6最大功率传输Zi=Ri+jXi，ZL=RL+jXL负载含源网络等效电路下页上页ZLZi+-返回 正弦电路中负载获得最大功率Pmax的条件。若ZL=RL+jXL可任意改变(a)先设RL不变，XL改变显然，当Xi+XL=0，即XL=-Xi时，P获得最大值。(b)再讨论RL改变时，P的最大值。下页上页讨论当RL=Ri时，P获得最大值RL=RiXL=-XiZL=Zi*最佳匹配条件返回 若ZL=RL+jXL只允许XL改变获得最大功率的条件是：Xi+XL=0，即XL=-Xi最大功率为若ZL=RL为纯电阻负载获得的功率为电路中的电流为模匹配下页上页返回 电路如图。求：1.RL=5时其消耗的功率；2.RL=?能获得最大功率，并求最大功率；3.在RL两端并联一电容，问RL和C为多大时能与内阻抗最佳匹配，并求最大功率。例6-1解下页上页返回+_100°V50HRL5W=105rad/s 下页上页返回+_100°V50HRL5WC+_100°V50HRL5W 下页上页返回+_100oV50HRL5W 求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率。例6-2解上页Zi+-ZL返回490oAZL-j30W30W-j30W 门外观球铁凝 铁凝：1957年生于北京，祖籍河北赵县。1975年开始发表作品。她的小说多以中国北方大平原为背景，旷达浑厚。著有短篇小说《夜路》，中短篇小说集《没有纽扣的红衬衫》《哦，香雪》《铁凝小说集》，长篇小说《玫瑰门》《无雨之城》，散文集《草戒指》等。《哦，香雪》《没有纽扣的红衬衫》《玫瑰门》《孕妇和牛马》等篇获奖。现为中国作协副主席，河北省作协主席。 ☆ 世界杯足球赛简介　 世界杯足球赛 World Cup Championship是国际足球联合会（FIFA）成员国的国家足球队之间举行的四年一度的大规模足球比赛，被认为是世界上国家队足球比赛的最高赛事。☆世界杯的荣誉球队荣誉每一届世界杯的冠军足球队，被视为足球界中最优秀的国家足球队。雷特杯和大力神杯均代表着世界足球最高荣誉。个人荣誉世界杯金靴奖——入球数最多的球员 世界杯金球奖——表现最优秀的球员 世界杯雅辛奖——表现最优秀的守门员 最佳球员：斯基拉奇（意大利）银球奖：马特乌斯（联邦德国）铜球奖：马拉多纳（阿根廷）最佳射手：斯基拉奇（意大利）--6球公平竞赛奖：英格兰最佳阵容：门将：科内霍（哥斯达黎加）后卫：布雷默（联邦德国）、沃克（英格兰）、巴雷西（意大利）、尤尔金霍（巴西）前卫：加斯科因（英格兰）、马拉多纳（阿根廷）、马特乌斯（联邦德国）、希福（比利时）前锋：克林斯曼（联邦德国）、斯基拉奇（意大利） 罗伯特·巴乔被认为是意大利足球史上最伟大的球员之一，成长于故乡卡尔多尼奥的青年队。感谢上天赐予他无与伦比的天赋，年仅15岁他就穿上了维琴察队的球衣。在完成两个精彩的赛季后，1985年佛罗伦萨得到了他。但在佛罗伦萨的第一年，他因为严重的伤病而不得不将他的意甲首演推迟到了1986年9月21日，佛罗伦萨2比0战胜桑普多利亚的比赛中。从那天起，巴乔就用他魔幻般的表演、出色的技术征服了所有人，不管是在意大利，还是在欧洲赛场上，他带领的佛罗伦萨都成为了人们关注的焦点。在1990年他来到了尤文图斯，同斑马军团夺得了一个联赛冠军、一个意大利杯冠军和一个欧洲联盟杯冠军，并在1993年当选欧洲金球先生。1995年他终于来到了AC米兰，同他一起到来的还有另一位冠军级的球员，乔治·维阿。在卡佩罗的带领下，巴乔出场28次打进7个进球，AC米兰也在那个赛季赢得了联赛冠军。但随后的那个赛季一切都不让人欣慰，但即使在最困难的时期，圣西罗球场也充满米兰球迷的歌声，仅仅是为了他——巴乔。两年后巴乔离开了AC米兰，但AC米兰俱乐部和球迷对他的尊重和爱永远都不会变。 1、快速朗读一遍课文。2、说说文章可分为几个部分，用简明的语言概括每部分的意思。1—6交代“我”不喜欢足球。7—14写“我”是怎样喜欢上足球的。15—17再次总结，凸显了主题。整体感知 合作探究1、再读课文，画出作者门外观球所引发感悟的语句。2、讨论：作者阐释了足球的哪些意蕴？首先是一个淋漓尽致的真的自身。其次，一切出其不意。 以自己喜欢的方式读课文，想想作者对足球的认识经历了怎样的变化？从不喜欢足球、拒绝对足球产生兴趣，到对足球产生浓厚兴趣。 作者是怎样喜欢上足球的？又是怎样理解足球的？一个偶然的机会作者结识了足球，从此一发而不可收，深深地迷上了足球。“地球人需要足球，因为地球人从足球那里得到一个淋漓尽致的真的自身。”这是作者对足球的深刻认识。 作者是怎样与足球结缘的？你从哪里读出来的“我无意中走进了客厅，并无意地扫了一眼电视……脸上却没有一般情况下的狂喜，而是一派狰狞。”两个“无意”可看出作者完全是不经意间与足球结缘。巴乔一派狰狞的脸表现出的正是快乐的极致，狂喜的顶点，是最真实的表现，他吸引了作者。 足球给作者最大的收获是什么“拉美人细腻、漂亮的脚法和节奏，欧洲人的速度和力量，非洲人强悍的体魄加实用的战术……一切都耐你欣赏。”“你会觉得这失败实在也充满了一种悲壮的魅力。”“我还每每为看台上观众的表情所打动”。 最终成为足球爱好者的铁凝为自己的文章取题《门外观球》，想一想你怎样理解“门外观球”这个文题的？“门外”，指门外汉，即作者对足球不了解；“门外观球”，即作者从足球门外汉的角度观球，观出了自己对足球独特的人生感悟。 语言赏析问题：1、文中哪些语句写得好，好在什么地方？2、哪些词语使用准确恰当、生动形象？谈谈自己的理解。 例1、第一段中“拒绝”一词连用，有什么作用？2、“足球实在是表演艺术，却又有别于表演艺术。”这句话有矛盾吗？为什么？起到欲扬先抑的效果，与后文形成鲜明的对比，使情节生动、波澜起伏，更引起读者的阅读兴趣。这句话看似矛盾，实则突出了作者对于足球的理解，足球有着与表演艺术一样的功力和套数，但它又有着其他表演艺术所没有的一切出其不意。“一切出其不意”显然是人类观看足球比赛的又一个兴奋点。 3、“于是千千万万……真实”这一句写出了什么？“千载难逢”一词有何作用？4、“当意大利之夏……奔跑”这一段写出了什么？哪些词语蕴含了作者的感情色彩？使用排比阐释了足球的魅力，尤其强调足球的那一分“真实”，“千载难逢”一词表达了作者的情感和独特的理解。这一段描写表达了作者已经喜欢上了足球，感悟到了足球的魅力。“如梦方醒”“单纯”“美妙滚动”“真切无比”蕴含了作者的感情色彩。 大家谈作者说：“大凡你不感兴趣的事情分为两种情况：一种是你尝试过了这事情，觉得毫无兴趣；另一种是你从未尝试过这事情，预先就认定你对它不会有兴趣。我想我的排斥足球便属于后一种。”你也一定有过这种生活体验，请举个例子谈一谈。拓展迁移 布置作业1、你喜欢哪一项体育运动，结合自身体会写感受。2、观看一场足球赛，感受其力与美。'