最新第讲阻抗与导纳相量分析的一般方法课件PPT.ppt 68页

'第讲阻抗与导纳相量分析的一般方法 5.3阻抗与导纳一、阻抗（impedance）（复）阻抗反映了对正弦电流的阻碍能力。1.阻抗定义：基本元件的阻抗： LCRuuLuCi+-+-+-jLR+-+-+-2.RLC串联电路的正弦稳态特性由KVL： 故：注：分压UL大于总电压U 法二：相量图解法选电流为参考相量 则：故： 1.导纳定义：二、导纳（admittance）基本元件的导纳： 由KCL：iLCGuiLiC+-iGjCG+-2.GCL并联电路的正弦稳态特性 Y—复导纳；G—电导(导纳的实部)；B—电纳(导纳的虚部)；|Y|—复导纳的模；y—导纳角。关系：或G=|Y|cosyB=|Y|siny|Y|=I/Uy=i-u反映i,u幅度关系。反映i,u相位关系。|Y|GB导纳三角形y Y=G+j（wC-1/wL）=|Y|∠y当wC>1/wL，B>0，y>0，电路为容性，i领先u；当wC<1/wL，B<0，y<0，电路为感性，i落后u；当wC=1/wL，B=0，y=0，电路为电阻性，i与u同相。画相量图：选电压为参考向量（设wC<1/wL，y<0）y电流三角形 三、无源单口网络的复阻抗、复导纳及其等效变换正弦激励下无源线性+-1.无源单口网络的串并联等效+-+-jXR+-+-GjB串联等效并联等效 2.无源单口网络的复阻抗Z正弦激励下，对于无独立源线性网络，可定义入端等效复阻抗纯电阻Z=R纯电感Z=jwL=jXL纯电容Z=1/jwC=jXCZ+-无源线性+- 3.无源单口网络的复导纳Y|Z|RXj阻抗三角形|Y|GBj导纳三角形对于上述的无独立源线性网络，同样可定义入端等效复导纳：Y+-无源线性+- 4.复阻抗和复导纳等效变换关系一般情况G1/RB1/X。若Z为感性，X>0，则B<0，即仍为感性。jXRZYGjB 同样，若由Y变为Z，则有：GjBYZRjX 5.阻抗串联、并联的电路两个阻抗串联ZZ1Z2+++---两个阻抗并联Y+-Z1Z2等效阻抗 n个阻抗串联n个导纳并联 Z2Z3ab+-Z1c例：已知Z1=10+j6.28,Z2=20-j31.9,Z3=15+j15.7,分流分压 例：已知无源单口网络在=2rad/s相量模型如图(a),(1)求Zab。(2)求当=2rad/s时它的时域串联等效元件参数。(3)求Yab,并画出相应的时域并联等效元件参数。j4ab3-j+-（容性） （B>0，容性）abR=0.164C=0.428F(b)串联等效参数ab0.118s0.421F(c)并联等效参数8.475或 5.4相量分析的一般方法一、正弦稳态电路的相量模型在正弦稳态电路中，各电流和电压均是同频率的正弦量，可用相量表示；电路元件参数也可用阻抗或导纳表示。这样的电路模型反映电路变量相量之间的关系，称为相量模型。它是一种假想的模型，是对正弦稳态电路进行分析的工具。相量模型的获得：（1）拓扑结构与原电路相同；（2）各电流电压变量及独立电源用其相量表示；（3）R、L、C元件用其阻抗或导纳表示；（4）受控源参数不变。 二、用相量法分析正弦稳态电路的步骤（1）画出原电路的相量模型；（2）分析相量模型（可用各种分析方法），求出待求电流、电压的相量；（3）给出原问题的解（写出待求电流、电压的时间表达式或回答其它问题）。若题目中未给出电源以及所有电流、电压的初相位，即未规定计时起点，那么解题时要令某一电流或电压初相位为零（即规定计时起点），然后进行求解。该初相位定为零的正弦量称为参考正弦量，其相量称为参考相量。 例:如图(a)电路,us=10cos1000t(V),求i1,i2,i3及i(t)并作相量图。1H1F1KuSi3i2i1+-i(a)时域模型1K+-(b)相量模型-j103j103 由KCL的相量形式：+10+j绝对相量图封闭相量图 例：如图正弦稳态电路，已知交流电压表V1读数为60V，V2读数为80V，求V读数。解:（1）相量法求解：RLi假设以电流为参考相量，即设：（2）相量图解法：（见上图）V-+V1V2+--+6080100相量图解法 三、用串并联公式分析阻抗混联电路例：电路如上图（a）所示,uS(t)=40sin3000tV,求i、iC、iL。解：写出已知正弦电压的相量 作出相量模型,如图(b)所示。其中，电感元件和电容元件的复阻抗分别为： 由各相量写出对应的正弦量： 例：下图(a)所示为电子电路中常用的RC选频网络，端口正弦电压u的频率可以调节变化。计算输出电压u2与端口电压u同相时u的频率ω0，并计算U2/U0。解：其相量模型如图(b)所示： 原电路的相量模型为Z1，Z2的串联，如图(b)，由分压关系得：RC串联部分和并联部分的复阻抗分别用Z1和Z2表示，那么由题意知，与同相时，，而 那么则 四、用网孔分析法分析正弦稳态电路例：正弦稳态电路如图，已知，，R=5，L=5，1/C=2，求、、。 解：用网孔法求解解得进一步求得 五、用节点分析法分析正弦稳态电路例：正弦稳态电路如图，求u1(t)。 解：电路的相量模型如图 用节点法求解，节点方程为：整理得：解得： 例：列出图示相量模型的节点电压方程。 例：电路的相量模型如图所示。已知,试求。六、用戴维南定理分析正弦稳态电路 解：用戴维南定理求解首先求开路电压， 求等效阻抗，电路如右图所示AB端的戴维南等效电路如右下图所示由此图可求得为 例：试用叠加定理求如图所示电路的电流。已知七、用叠加定理分析正弦稳态电路 解：作用于电路的两电压源频率相同，作出的相量模型图，计算任一电源单独作用时的电流。根据叠加定理：其中和分别是相量模型图中和时支路的电流。 即故得 小结：无源线性+-相量形式欧姆定律（1）Z是与u，i无关的复数；（2）根据Z、Y可确定无源二端网络的性能；（3）一般情况Z、Y均是的函数。1.无源二端线性网络阻抗与导纳的特性： 2.相量分析法的实质是用相量表示正弦电压、电流并引入阻抗和导纳来表示元件方程，使得相量形式的基尔霍夫定律方程和元件方程均变成了线性代数方程，和直流电路中相应方程的形式是相似的。相量分析的步骤如下：（1）将电阻推广为复阻抗，将电导推广为复导纳；（2）将激励用相量形式表示，恒定电压、电流推广为电压、电流的相量；（3）按线性直流电路分析方法计算相量模型电路； （4）将所得的电压、电流相量计算结果变换成正弦表达式。作业：习题5-5、5-8 理气剂气机调理 第一节行气 适应证气滞证（郁证）气行血血　瘀湿聚痰凝气化水气消食气化火火　郁食　积气滞川芎苍术神曲栀子香附 越鞠丸《丹溪心法》 组成香附栀子川芎苍术神曲主治六郁证 柴胡疏肝散1.本方由四逆散加减变化而来。2.专于疏肝理气。与逍遥散临床应用有何异同？ 半夏厚朴汤（《金匮要略》） 制方原理立法化痰、行气、降逆主治梅核气病机痰阻气滞兼气逆 配伍意义降逆化痰行气助半夏化痰助半夏和胃助厚朴理气散结半夏厚朴茯苓生姜苏叶半夏厚朴 第二节　降气 苏子降气汤（《备急千金要方》） 痰壅于肺，肺气上逆上实(标实)肾阳不足，肾不纳气下虚(本虚)立法急则治标病机要点 苏子——降气化痰，止咳平喘　　　上实半夏、厚朴、前胡——助苏子降气化痰肉桂——温肾纳气　　　　　　　　　下虚当归——养血补虚，止咳，制燥生姜、苏叶——散寒宣肺甘草、大枣——和中调药配伍意义 定喘汤（《摄生众妙方》） 组成麻黄白果苏子杏仁半夏款冬花桑白皮黄芩甘草主治风寒外束，痰热内蕴之哮喘。病机痰热蕴肺，复感风寒，肺失宣降。立法宣肺降气，清热化痰。 麻黄——宣肺散寒散中有收，则散不伤正；白果——敛肺祛痰散收相合，增平喘之力。苏子、杏仁、半夏、款冬花——降气化痰，止咳平喘桑白皮、黄芩——清肺止咳平喘甘草——和中调药配伍意义 功用宣降肺气，清热化痰。（宣、降、清、散、收并用）1、使用本方的主要依据为何？2、本方与苏子降气汤、小青龙汤、麻杏石甘汤均可治疗咳喘，临床如何区别应用？为什么？ 定喘汤苏子降气汤均为降气平喘之剂素有痰热，外感风寒，肺失宣降之哮喘上实下虚而以上实为主之咳喘宣肺散寒降气平喘，清热化痰降气平喘温肾纳气'