第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路教学内容和要求教学内容和要求理解正弦稳态电路与正弦量的相量表示理解正弦稳态电路与正弦量的相量表示掌握基尔霍夫定律的相量形式掌握基尔霍夫定律的相量形式掌握电阻、独立电源、受控电源、电感、电容等掌握电阻、独立电源、受控电源、电感、电容等元件元件VCR的相量形式，阻抗和导纳的相量形式，阻抗和导纳掌握正弦稳态电路的相量分析掌握正弦稳态电路的相量分析第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5.1 正弦稳态电路与正弦量的相量表示正弦稳态电路与正弦量的相量表示1、正弦信号激励下的电阻电路、正弦信号激励下的电阻电路正弦信号激励下的电阻电路正弦信号激励下的电阻电路各支路响应都是与各支路响应都是与信号同频率的正弦量信号同频率的正弦量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路例例1，求图示电路各支路电流，求图示电路各支路电流121-+i2i1i41i3第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路2、正弦信号激励下的动态电路、正弦信号激励下的动态电路正弦信号激励下的动态电路正弦信号激励下的动态电路各支路稳态响应都各支路稳态响应都是与信号同频率的正弦量是与信号同频率的正弦量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路t=00.250.3FuCis+-第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路暂暂态态响响应应随随时时间间增增长长逐逐渐渐衰衰减减为为零零与与信信号号同同频频率的正弦稳态响应率的正弦稳态响应第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路3、正弦稳态电路、正弦稳态电路正正弦弦信信号号激激励励下下的的电电阻阻电电路路和和处处于于稳稳态态响响应应的的动动态态电路电路正弦稳态电路正弦稳态电路正弦稳态电路中所有支路电压、电流都是与信号同正弦稳态电路中所有支路电压、电流都是与信号同频率的正弦量频率的正弦量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路4、正弦量的相量表示、正弦量的相量表示第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路正弦量正弦量相量相量相量及角频率相量及角频率正弦量正弦量正弦量正弦量相量相量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路唯一性唯一性5、正弦量的相量计算、正弦量的相量计算线性线性第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路微分微分第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路6、正弦量的有效值和有效值相量、正弦量的有效值和有效值相量通过电阻的正弦稳态信号在一个周期所消耗的能量通过电阻的正弦稳态信号在一个周期所消耗的能量与通过同一电阻的直流信号在同一时期所消耗的能与通过同一电阻的直流信号在同一时期所消耗的能量进行比较量进行比较正弦量的有效值正弦量的有效值一个周期正弦稳态电流一个周期正弦稳态电流i所消耗的能量所消耗的能量同一时期直流电流同一时期直流电流I所消耗的能量所消耗的能量WI = PT = RI2T第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路Wi = WI说明从能量角度而言两个电流大小相当，说明从能量角度而言两个电流大小相当，有效值有效值方均根值方均根值第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路正弦量有效值与振幅的关系正弦量有效值与振幅的关系第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路有效值相量有效值相量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5.2 基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式1、KCL的相量形式的相量形式假设电路中的全部电流都是相同角频率假设电路中的全部电流都是相同角频率的正弦电的正弦电流流正弦稳态电路的正弦稳态电路的KCL第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路KCL的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路假设电路中的全部电压都是相同角频率假设电路中的全部电压都是相同角频率的正弦电的正弦电压压正弦稳态电路的正弦稳态电路的 KVL2、KVL的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路KVL的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路正弦稳态电路中，电流正弦稳态电路中，电流/电压瞬时值和电流电压瞬时值和电流/电压相电压相量满足量满足KCL/KVL，电流，电流/电压有效值或振幅不满足电压有效值或振幅不满足KCL/KVL第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5.3 元件元件VCR的相量形式的相量形式1、电阻、电阻VCR的相量形式的相量形式电阻电阻VCR的相量形式的相量形式假设电路中的全部电压电流都是相同角频率假设电路中的全部电压电流都是相同角频率的正的正弦电压电流弦电压电流正弦稳态电路的电阻正弦稳态电路的电阻VCR第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路有效值或振幅满足有效值或振幅满足U = RI或或Um = RIm电压相位与电流相位同相电压相位与电流相位同相u=i第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路2、电感、电感VCR的相量形式的相量形式假设电路中的全部电压电流都是相同角频率假设电路中的全部电压电流都是相同角频率的正的正弦电压电流弦电压电流正弦稳态电路的电感正弦稳态电路的电感VCR电感电感VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路有效值或振幅满足有效值或振幅满足U =LI或或Um =LIm电压相位超前于电流相位电压相位超前于电流相位90ou=i+90o第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路3、电容、电容VCR的相量形式的相量形式假设电路中的全部电压电流都是相同角频率假设电路中的全部电压电流都是相同角频率的正的正弦电压电流弦电压电流正弦稳态电路的电容正弦稳态电路的电容VCR电容电容VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路有效值或振幅满足有效值或振幅满足U = I/C或或Um= Im/C电压相位滞后于电流相位电压相位滞后于电流相位90ou=i-90o第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路4、阻抗与导纳、阻抗与导纳欧姆定律的相量形式欧姆定律的相量形式欧姆定律的相量形式欧姆定律的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电阻的阻抗与导纳电阻的阻抗与导纳电阻的阻抗与导纳只有实部电阻的阻抗与导纳只有实部电阻与电导电阻与电导第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电感的阻抗与导纳电感的阻抗与导纳电感的阻抗与导纳只有虚部电感的阻抗与导纳只有虚部电抗与电纳，一般电抗与电纳，一般称感抗与感纳称感抗与感纳感抗与感纳不仅与电感感抗与感纳不仅与电感L相关，而且与角频率相关，而且与角频率有关有关第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电容的阻抗与导纳电容的阻抗与导纳电容的阻抗与导纳只有虚部电容的阻抗与导纳只有虚部电抗与电纳，一般电抗与电纳，一般称容抗与容纳称容抗与容纳容抗与容纳不仅与电容容抗与容纳不仅与电容C相关，而且与角频率相关，而且与角频率有有关关第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5、独立电源、独立电源VCR的相量形式的相量形式假设电路中的全部独立电压假设电路中的全部独立电压/电流源都是相同角频电流源都是相同角频率率的正弦电压的正弦电压/电流源电流源正弦稳态电路的独立电正弦稳态电路的独立电源源VCR独立电源独立电源VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路6、受控电源、受控电源VCR的相量形式的相量形式假设电路中的全部电压电流都是相同角频率假设电路中的全部电压电流都是相同角频率的正的正弦电压电流弦电压电流正弦稳态电路的受控电源正弦稳态电路的受控电源VCR电压控制电压源电压控制电压源(VCVS)VCVS VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电压控制电流源电压控制电流源(VCCS)VCCS VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电流控制电压源电流控制电压源(CCVS)CCVS VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电流控制电流源电流控制电流源(CCCS)CCCS VCR的相量形式的相量形式第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路例例1，图图示示电电路路中中，已已知知交交流流电电流流表表A1、A2 的的读读数数均为均为10A，求交流电流表，求交流电流表A的读数的读数AA1A2RC第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路AA1A2RC设并联支路两端电压设并联支路两端电压交流电流表交流电流表A的读数为的读数为14.14A第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路作业作业(P98)，3、4、7第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路5.4 正弦稳态电路的相量分析正弦稳态电路的相量分析1、正弦稳态电路相量分析的步骤、正弦稳态电路相量分析的步骤 画出电路的相量模型画出电路的相量模型拓扑结构拓扑结构不变不变变量变量电压电流电压电流电压电流相量，参考方向不电压电流相量，参考方向不变变元件参数元件参数RLC参数参数阻抗参数，电压阻抗参数，电压/电流源电流源电压电压/电流源相量，参考方向不变电流源相量，参考方向不变第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路根据根据KCL、KVL和元件和元件VCR的相量形式列写方的相量形式列写方程，求出电压电流相量程，求出电压电流相量由所求出的电压电流相量写出相应正弦电压电流由所求出的电压电流相量写出相应正弦电压电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路0.6H i+-uS0.1F 30.2H +-uCiL第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路画出电路的相量模型画出电路的相量模型j6 +-j13j2 +-第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路j6 +-j13j2 +-列写方程并求解列写方程并求解第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路写出相应正弦电压电流写出相应正弦电压电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路2、正弦稳态电路相量分析的方法、正弦稳态电路相量分析的方法第二步列写方程并求解，可以用第二步列写方程并求解，可以用节点分析法节点分析法叠加定理及其应用叠加定理及其应用单口相量模型等效，戴维南单口相量模型等效，戴维南-诺顿定理及其应用诺顿定理及其应用第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路节点分析法节点分析法电路电路 电路相量模型电路相量模型节点电压节点电压 节点电压相量节点电压相量自电导自电导 自导纳自导纳互电导互电导 互导纳互导纳电源电源 电源相量电源相量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路0.5H i1 +-uS1 0.5F 1+-uS2第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路画出电路的相量模型画出电路的相量模型j1 +-j11+-设参考节点和节点电压相量如图设参考节点和节点电压相量如图节点方程节点方程第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路写出相应正弦电流写出相应正弦电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路叠加定理及其应用叠加定理及其应用独立电源单独作用独立电源单独作用 独立电源相量单独作用独立电源相量单独作用电路电路 电路相量模型电路相量模型电压电流分量电压电流分量 电压电流相量分量电压电流相量分量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路0.5H i1 +-uS1 0.5F 1+-uS2第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路j1 +-j11第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路j1 -j11+-第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路写出相应正弦电流写出相应正弦电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路单口相量模型等效，戴维南单口相量模型等效，戴维南-诺顿定理及其应用诺顿定理及其应用电路电路 电路相量模型电路相量模型单口单口 单口相量模型单口相量模型开路电压开路电压 开路电压相量开路电压相量短路电流短路电流 短路电流相量短路电流相量等效电阻等效电阻 等效阻抗等效阻抗戴维南等效电路戴维南等效电路 戴维南等效相量模型戴维南等效相量模型诺顿等效电路诺顿等效电路 诺顿等效相量阻抗诺顿等效相量阻抗第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路0.5H i1 +-uS1 0.5F 1+-uS2第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路画出电路的相量模型画出电路的相量模型j1 +-j11+-待求支路外单口的戴维南等效相量模型待求支路外单口的戴维南等效相量模型第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电路等效相量模型中求电流相量电路等效相量模型中求电流相量j1 +-+-第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路写出相应正弦电流写出相应正弦电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路20.2F5H+-i2i+-uS第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路画出电路的相量模型画出电路的相量模型待求支路外单口的等效阻抗待求支路外单口的等效阻抗2+-+-第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路1时等效阻抗呈容性时等效阻抗呈容性第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路电路等效相量模型中求电流相量电路等效相量模型中求电流相量第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路写出相应正弦电流写出相应正弦电流第第5章章 正弦稳态电路正弦稳态电路作业作业(P99)，12、13、14