2020电路分析基础第9章.ppt

例 2 、图示电路中，电流表 A 1 读数为 10 A ，电压表 V 1 读数为 100 V ，求电流表 A 0 和电压表 V 0 的读数， 并画出电流相量图。 解： 各电流、电压相量参考方向如图所示。 设 U 1 ? 100 ? 0 V ? ? ? ? 则： I 1 ? 10 ? ? 90 A I 2 ? U 1 / 10 ? 10 ? 0 A ? ? ? I 0 ? I 1 ? I 2 ? 10 2 ? ? 45 A ? ? ? ? 电流表 A 0 的读数为 14.14A 。 U 0 ? U 1 ? I 0 ( 5 ? j 5 ) ? 100 2 ? ? 45 V ? ? ? ? 电压表 V 0 的读数为 141.4V 。 电流相量图如图所示 I 2 45 ? ? ? ? U 1 ? I 1 I 0 例 3 、电路如图所示，已知： I 1 =10 A 、 I 2 =10√2 A U =220 V 、 R =5 ? 、 R 2 = X L 求： I 、 X C 、 X L 、 R 2 解： ? 以 U AB 为参考相量， 画出相量图 U AB ? U AB ? 0 V U AB ? ? I 1 ? ? I 1 ? 90 ? 10 ? 90 ? j 10 A ? jX C ? Z 2 ? R 2 ? jX L ? | Z 2 | ? 45 ? ? ? ? ? ? ? ? 10 10 2 U AB U AB ? ? I 2 ? ? ? I 2 ? ? 45 ? 10 2 ? ? 45 A ? Z 2 | Z 2 | ? 45 I ? I 1 ? I 2 ? j 10 ? 10 2 ? ? 45 ? 10 ? 0 A U R ? R I ? 5 ? 10 ? 0 ? 50 ? 0 V 因此 U R 与 U AB 同相 ? ? ? ? ? ? ? I =10 A ? ? ? ? 因 U ? U R ? U AB 故 U 与 U R 及 U AB 同相 ? ? ? ? ? ? U AB =U - U R = 220 - 50=170 V U AB 170 X C ? ? ? 17 ? I 1 10 2 2 2 L 10 U AB 170 17 | Z 2 | ? R ? X ? 2 R 2 ? ? ? ? I 2 10 2 2 17 / 2 R 2 ? X L ? ? 8 . 5 ? 2 10 2 § 9-4 正弦稳态电路的功率 任意无源二端网络端口电压为 u ( t ) ，电流为 i ( t ) ，如图所示。 i ( t ) u ( t ) ? U m cos( ? t ? ? ) i ( t ) ? I m cos ? t N u ( t ) + 一、瞬时功率（吸收） 等于网络端口瞬时电压与瞬时电流的乘积。 p ( t ) ? u ( t ) ? i ( t ) ? U m cos( ? t ? ? ) ? I m cos ? t ? U m I m cos( ? t ? ? ) cos ? t 1 ? p ( t ) ? U m I m [cos( 2 ? t ? ? ) ? cos ? ] 2 ? UI [cos( 2 ? t ? ? ) ? cos ? ] ? UI cos ? ? UI cos( 2 ? t ? ? ) ? UI cos ? ? UI cos ? cos 2 ? t ? UI sin ? sin 2 ? t ? 为端口电压与电流的相位差角。 即网络等效阻抗 Z =| Z | ? ? 的阻抗角。 瞬时功率为两个分量的叠加，其一为恒定分量， 另一为简谐分量。 波形图如图所示。 u , i , p 瞬时功率 p 有时为正， 有时为负。 p 0 时，网络吸收功率； u ? i p ? UIcos ? 0 ? t p 0 时，网络产生功率； 其平均值为正，平均来看网络是吸收功率。 二、有功功率 ( 平均功率 ) 1 P ? T ? T 0 1 p ( t ) dt ? U m I m cos ? ? UI cos ? 2 2 2 有功功率等于瞬时功率的恒定分量， 单位：瓦 ( W ) P ? UI cos ? ? I R ? I Re[ Z ] 2 U 1 、电阻元件 ? = 0 P ? UI ? I R ? R 2 、电感元件 ? = 90 ° P ? UI cos ? ? 0 2 3 、电容元件 ? = -90 ° P ? UI cos ? ? 0 4 、 对于无源单口网络，消耗的有功功率 P = 网络内部各电阻消耗的有功功率的总和 = 端口处所接电源提供的有功功率 三、无功功率 Q ? UI sin ? def 物理意义：无功功率表明电源与动态元件之间能 量往返的规模。 单位与功率单位不同，称