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第27部分

电子电路大全(PDF格式)-第27部分

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                        ++ u 

                            g 

                    + 

                    u 

                    



                                               u 

                      R                        u 

         当改变电阻  时,可改变控制电压  与 

                      R                        uu 

                      RR 

                                                g 

                                                 g 

                                                gg 

                                         u 

                                         u 

  电源电压之间的相位差θ,但电压  的有效 

                                         uu 

                                           g 

                                           g 

                                           gg 



  值是不变的。 


…………………………………………………………Page 207……………………………………………………………

                                o 



                                I 

                             o 

          i                                           o 

          i 

          ii                                    o 

                            Ug                U      U 

                                           o    R      g 

 + 

                    + 

                    + 

                    ++                     I 

 u                   uR 

                                       θ 

                                         θ 

      +                                                    o 

      + 

      ++ u                           o         o 

          g                                              2U 

 +                                  U         U 

                    + 

                     + 

                    ++ 

 u 

                     u 

                      C 

                            o 

 

                    

                           U 

                            C 



                            R            u   = …u 

                            R 

                               = 0  

                               = 0  

                            RR 

u   = u    …u                   ==  00   

  g     R                                  g 



                            R            u   = u 

                            R 

                              →∞ 

                            RR 

                                           g 



                             移相范围0°~180° 

                                        0°~180° 

                                        00°°~~118800°° 


…………………………………………………………Page 208……………………………………………………………

       正弦稳态电路的分析 



   在用相量法分析计算时,引入正弦量的相量、 



阻抗、导纳和KCL、KVL的相量形式,它们在形 

            KCL   KVL 

            KKCCLL KKVVLL 



式上与线性电阻电路相似。 



                     Σi = 0   Σu = 0 

   对于电阻电路有: 

                     u = Ri   i = Gu 



                      o          o 



                     ΣI = 0    ΣU = 0 

对于正弦电流电路有:  o             o    o    o 

                     U = Z I   I =YU 


…………………………………………………………Page 209……………………………………………………………

用相量法分析时,线性电阻电路的各种分析方法 



和电路定理可推广用于线性电路的正弦稳态分析 



   差别仅在于所得电路方程为以相量形式表 



示的代数方程以及用相量形式描述的电路定理, 



而计算则为复数运算。 


…………………………………………………………Page 210……………………………………………………………

 例:电路中的独立电源全都是同频正弦量。试列出 

 该电路的结点电压方程和回路电流方程。 



            Z                                Z 

             1    1                    2       5 

                  1                    2 

                  11                   22 



                        Z       o                     o 

                          3    US3                    IS5 

 o 



US1                 Z 

                      2                   Z 

                                           4 



  解:电路的结点电压方程为 

                   o           o            o           o 

                                    + 

   (Y +Y  +Y )                        + 

                                      ++         + 

                          Y             Y U      + 

     1    2    3  Un1       3  Un2 =     1   S1  ++  Y US3 

                                                      3 



             o                     o            o        o 

                  + 

                  + 

        Y       ++ (Y(Y+Y+Y+Y)  )         Y U      + 

                                                     + 

           3Un1       3  3 4  4 5 Un2   = 3     S3 ++  IS5 


…………………………………………………………Page 211……………………………………………………………

   回路电流方程 

             Z                                     Z 

               1                                     5 

                                                           o 



                           Z       o                      IS5 

                             3    US3                        + 

 o 

US1          o         Z      o                   o           o 

            Il1          2    Il2              Z  Il3        U 

                                                 4 

                                                             



                   o             o           o          o 

       (Z  + Z )             Z          + 0          + 

                                        + 0          + 

          1     2  Il1       2 Il2    ++  00 Il3 = ++ US1 



           o                          o          o           o 

        Z       +  (Z   + Z  + Z )           Z 

                + 

        2 Il1 ++    2     3      4  Il2    4 Il3  = US3 



                   o           o                     o            o 

               0            Z      +   (Z  + Z ) 

                0                  + 

               00  Il1      4Il2 ++      4     5   Il3  = U 



                         o          o 



                         Il3 = IS5 


…………………………………………………………Page 212……………………………………………………………

          正弦稳态电路的功率 



                                            i 

                                            i 

一、瞬时功率                                      ii 



                                      + 

                                      + 

  一端口内部不含独立电                          ++ 

                                      u 

                                      u 

                                      uu               N 

                                                       N 

  源,仅含电阻、电感和                                           NN 

                                      

  电容等无源元件。 



                        p              u          i  

                         p             u          i  

 它吸收的瞬时功率                  等于电压          和电流  的乘积 

                         pp            uu         ii   

                                                    



                      p =u i 

                      p =u i 

                      pp  ==uu  ii 



  在正弦稳态情况下,设 



               u  =     2U  cos(  ωt +ψ ) 

                                              u 



                i =     2 I cos(  ωt +ψ ) 

                                              i 


…………………………………………………………Page 213……………………………………………………………

   瞬时功率 



 p =     2U cos( ωt +ψ )         2 I cos(  ωt +ψ ) 

  p =                      × 

 pp  ==                  u                       i 



    = UI  cos( ψ  …ψ ) + UI  cos(  2ωt +ψ  +ψ ) 

                   u     i                        u     i 



  令φ = ψ  …ψ 为电压和电流之间的相位差 

            u     i 



         p = UI  cos φ + UI  cos(  2ωt +ψ  +ψ ) 

                                            u     i 



     瞬时功率有两个分量: 

     第一个为恒定分量,第二个为正弦分量。 



p = UI cos φ{1 + cos' 2 (ωt +ψ )'} +UI sin φ sin( 2ωt +ψ ) 

                               u                          u 



     第一项是不可逆部分; 

     第二项是可逆部分,说明能量在外施电源与一 

     端口之间来回交换。 


…………………………………………………………Page 214……………………………………………………………

二、平均功率 



又称有功功率,是指瞬时功率在一个周期内的平均值。 

           1  T 

       P =  ∫ pdt 

           T 0 

           1   T 

         =      UI 'cos  φ + cos(  2ωt +ψ  +ψ )' dt 

           T  ∫0                         u    i 



         =U I cos φ 



                 W 

      单位:瓦(W) 

                 WW 

 定义: 功率因数             λ= cosφ 



      R   φ = 0                      2       2 

 电阻R                      P  =UI = I  R = GU 

      RR             =1 

                   λ 

                      =1 

                     ==11  R 

 电感L      φ = 90° 

      L 

      LL             =0   P  = 0 

                   λ 

                      =0 

                     ==00  L 

 电容C      φ = …90°        P  = 0 

      C 

      CC             =0 

                   λ 

                      =0 

                     ==00  C 


…………………………………………………………Page 215……………………………………………………………

三、无功功率 



             def 



         Q   = UI     sin   φ 



  反映了内部与外部往返交换能量的情况。 



  单位:乏(Var) 

             Var) 

             VVaarr)) 



       R   φ = 0     Q  = 0 

  电阻R 

       RR              R 

                                  2  U2 

           φ =90°  Q    =UI =ωLI    = 

       L               L 

  电感L 

       LL 

                                     ωL 

                                   1  2        2 

  电容C      φ = …90° Q   = …UI =    I  = …ωCU 

       C 

       CC     

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