【正文】 變時(shí)，容當(dāng)電源電壓或電流（激勵(lì)）的頻率改變時(shí)，容抗和感抗隨之改變，從而使電路中產(chǎn)生的電壓和電抗和感抗隨之改變，從而使電路中產(chǎn)生的電壓和電流（響應(yīng)）的大小和相位也隨之改變。幅頻特性幅頻特性 : 電壓或電流的大小與頻率的關(guān)系。相頻特性相頻特性 : 電壓或電流的相位與頻率的關(guān)系。 本節(jié)主本節(jié)主要討論電壓與電流是頻率的函數(shù)；在頻率領(lǐng)域內(nèi)對(duì)要討論電壓與電流是頻率的函數(shù)；在頻率領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電路進(jìn)行分析電路進(jìn)行分析 , 稱為稱為 頻域分析。例例 3:解： (1)斷開 Z3支路，求開路電壓+++(2)求等效內(nèi)阻抗++(3)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 交流電路的頻率特性交流電路的頻率特性 前面幾節(jié)討論電壓與電流都是時(shí)間的函數(shù)前面幾節(jié)討論電壓與電流都是時(shí)間的函數(shù) , 在在時(shí)間領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電路進(jìn)行分析時(shí)間領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電路進(jìn)行分析 ,稱為稱為 時(shí)域分析。++ 例 1: 圖示電路中，已知下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)解：應(yīng)用基爾霍夫定律列出相量表示方程代入已知數(shù)據(jù)，可得：++解之，得：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)應(yīng)用疊加原理計(jì)算上例。下面通過(guò)舉例說(shuō)明。解 : (1) K打開時(shí) : +S+下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(2) 當(dāng)合當(dāng)合 K后后 P不變不變 I 減小減小 , 說(shuō)明說(shuō)明 Z2為純電容負(fù)載為純電容負(fù)載相量圖如圖示相量圖如圖示 :方法 2:+S+下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 同第 2章計(jì)算復(fù)雜直流電路一樣 ,支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加原理、戴維寧等方法也適用于計(jì)算復(fù)雜交流電路。(1)復(fù)數(shù)計(jì)算復(fù)數(shù)計(jì)算 + A A1 A2 V下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) (2) 相量圖根據(jù)相量圖可得：求參數(shù)求參數(shù) R、 L、 C方法方法 1：：+ AA1 A2V下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)方法方法 2：：45?即 : XC=20?下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例 5：圖示電路中 ,已知 :U=220 V,?=50Hz,分析下列情況 :(1) K打開時(shí)打開時(shí) , P=3872W 、 I=22A，求：，求： I UR、 UL(2) K閉合后發(fā)現(xiàn)閉合后發(fā)現(xiàn) P不變，但總電流減小，試說(shuō)明不變，但總電流減小，試說(shuō)明 Z2是什么性質(zhì)的負(fù)載？并畫出此時(shí)的相量圖。開關(guān)閉合前求 :(1)開關(guān)閉合前后 I2的值不變。10045176。解題方法有兩種：解題方法有兩種： (1) 用相量用相量 (復(fù)數(shù)復(fù)數(shù) )計(jì)算計(jì)算(2) 利用相量圖分析求解利用相量圖分析求解分析：已知電容支路的電流、電壓和部分參數(shù)求總電流和電壓A B C1VA下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)求： A、 V 的讀數(shù)已知： I1= 10A、 UAB =100V，解法 1: 用相量計(jì)算用相量計(jì)算所以 A讀數(shù)為讀數(shù)為 10安安A B C1VA即：為參考相量，設(shè)：則：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)V 讀數(shù)為讀數(shù)為 141V?求： A、 V 的讀數(shù)已知： I1=10A、 UAB =100V，A B C1VA下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)解法 2: 利用相量圖分析求解 畫相量圖如下：設(shè) 為參考相量 ,由相量圖可求得： I =10 A求： A、 V 的讀數(shù)已知： I1=10A、 UAB =100V，超前 1045176。時(shí)值表達(dá)式。求電流的瞬電路結(jié)構(gòu)為串并聯(lián)。 無(wú)功功率等于電路中各電感、電容無(wú)功功率之和，或各支路無(wú)功功率之和。I=8A ? I=8A ?(c)4A4 ?4A4 ?A2A1(d)4A4 ?4A4 ?A2A1下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)思考思考2. 如果某支路的阻抗 , 則其導(dǎo)納對(duì)不對(duì) ?+3. 圖示電路中 ,已知?jiǎng)t該電路呈感性 ,對(duì)不對(duì) ?1. 圖示電路中 ,已知A1+A2 A3電流表 A1的 讀數(shù)為 3A,試問(wèn) (1)A2和 A3的 讀數(shù)為多少 ?(2)并聯(lián)等效阻抗 Z為多少 ?下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 復(fù)雜復(fù)雜 正弦交流電路的分析和計(jì)算正弦交流電路的分析和計(jì)算 若正弦量用相量 表示，電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（ )表示，則直流電路中介紹的基本定律、定理及各種分析方法在正弦交流電路中都能使用。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)相量圖注意：或下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)導(dǎo)納：阻抗的倒數(shù) 當(dāng)并聯(lián)支路較多時(shí)，計(jì)算等效阻抗比較麻煩，因此常應(yīng)用導(dǎo)納計(jì)算。U=14V ? U=70V?(a)3?4?V1V2 6V8V+_6?8?30V40V(b)V1V2+_下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 阻抗并聯(lián)阻抗并聯(lián)分流公式：分流公式：對(duì)于阻抗模一般注意：注意：++通式 :下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例例 2:解 :同理：+有兩個(gè)阻抗它們并聯(lián)接在 的電源上 。求 : 和 并作相量圖。RC +_+_方法 1：(1)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)大小和相位關(guān)系大小和相位關(guān)系 比 超前方法方法 2：復(fù)數(shù)運(yùn)算：復(fù)數(shù)運(yùn)算解：設(shè)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)方法方法 3：相量圖：相量圖解：設(shè)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)（ 3）大小和相位關(guān)系大小和相位關(guān)系 比 超前從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題：從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題：(1)串聯(lián)電容串聯(lián)電容 C可起到隔直通交的作用可起到隔直通交的作用 (只要選擇只要選擇合適的合適的 C，使，使 ) (2)RC串聯(lián)電路也是一種移相電路，串聯(lián)電路也是一種移相電路， 改變改變 C、 R或或 f 都可達(dá)到移相的目的都可達(dá)到移相的目的 。(2) 各部分電壓的有效值與瞬時(shí)值； (3) 作相量圖； (4)有功功率 P、無(wú)功功率 Q和視在功率 S。都不是正弦量，不能用相量表示。A 注： SN＝ UN IN 稱為發(fā)電機(jī)、變壓器 等供電設(shè)備的容量，可用來(lái)衡量發(fā)電機(jī)、變壓器可能提供的最大有功功率。下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(3) 無(wú)功功率無(wú)功功率 Q單位： var總電壓 總電流 u 與 i 的夾角根據(jù)電壓三角形可得：電阻消耗的電能根據(jù)電壓三角形可得： 電感和電容與電源之間的能量互換下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(4) 視在功率視在功率 S 電路中總電壓與總電流有效值的乘積。元件進(jìn)行能量交換。由電路參數(shù)決定。Z 是一個(gè)復(fù)數(shù)，不是相量，上面不能加點(diǎn)。00基本關(guān)系+iu+iu+設(shè) u落后 i 90176。一般電阻器、電容器都按標(biāo)準(zhǔn)化系列生產(chǎn)。uiou,i下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)同理，無(wú)功功率等于瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值。 基本基本 關(guān)系式：關(guān)系式：① 頻率相同頻率相同② I =U?C ③ 電流超前電壓電流超前電壓 90?相位差相位差則： 電容元件的交流電路電容元件的交流電路uiC+_設(shè)：iu i u下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)或則 : 容抗 （ Ω ）定義：有效值所以電容 C具有隔直通交的作用 XC直流： XC ，電容 C視為 開路交流： f下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)容抗 XC是頻率的函數(shù)可得相量式可得相量式則：電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律 相量圖超前O由：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)(1) 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率uiC+_ (2) 平均功率平均功率 ＰＰ由C是非耗是非耗能元件能元件下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)瞬時(shí)功率 ：ui+ ui+ui+ui++p 0充電充電p 0放電放電+p 0充電充電p 0放電放電po所以電容 C是儲(chǔ)能元件。(3)有功功率和無(wú)功功率。 用用 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值表征，即達(dá)到的最大值表征，即單位： var(3) 無(wú)功功率無(wú)功功率 Q瞬時(shí)功率 ： 例例 1: 把一個(gè) f=50Hz, U=10V的正弦電源上，求 I，如保持 U不變，而電源 f = 5000Hz, 這時(shí) I為多少？解： (1) 當(dāng) f = 50Hz 時(shí)下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)（ 2）當(dāng) f = 5000Hz 時(shí)所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性練習(xí)題練習(xí)題：： L=20mH的電感線圈，通以 的電流求 (1)感抗 XL。iuopo結(jié)論： 純電感不消耗能量， 只和電源進(jìn)行能量交換（能量的吞吐 )。注意：通常銘牌數(shù)據(jù)或測(cè)量的功率均指有功功率。電場(chǎng)能電場(chǎng)能根據(jù)：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)1. 電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系設(shè)②② 大小關(guān)系：大小關(guān)系：③③ 相位關(guān)系相位關(guān)系 ：： u、 i 相位相同相位相同根據(jù)歐姆定律 :①① 頻率相同頻率相同相位差 ：相量圖 電阻元件的交流電路電阻元件的交流電路Ru+_相量式：下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)2. 功率關(guān)系功率關(guān)系(1) 瞬時(shí)功率 p： 瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫小寫結(jié)論 : （耗能元件） ,且隨時(shí)間變化。電容：uiC+_電容元件電容元件電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。即： 時(shí)的磁場(chǎng)能下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 電容元件電容元件 描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì)。2 4 624O2 4 62 4 6OO下一頁(yè)總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè)例例 2: 在上例中，試計(jì)算在電流增大的過(guò)程中電感