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2020年南方電網招聘考試培訓電氣類資料:正弦穩態電路分析

發布時間:2019-11-11 10:30:40

南方電網招聘考試QQ交流群:788135935    視頻課程   書籍資料  考試題
 第8章、正弦穩態電路分析
8-1  阻抗和導納
  阻抗和導納的概念以及對它們的運算和等效變換是線性電路正弦穩態分析中的重要內容。
1. 阻抗
1)阻抗的定義
   圖9.1所示的無源線性一端口網絡,當它在角頻率為的正弦電源激勵下處于穩定狀態時,端口的電壓相量和電流相量的比值定義為該一端口的阻抗 Z 。即
     單位:Ω
  上式稱為復數形式的歐姆定律,其中 稱為阻抗模, 稱為阻抗角。由于 Z 為復數,也稱為復阻抗,這樣圖 9.1 所示的無源一端口網絡可以用圖 9.2 所示的等效電路表示,所以 Z 也稱為一端口網絡的等效阻抗或輸入阻抗。
                                                         
圖 8.1 無源線性一端口網絡          圖 8.2 等效電路                          

2)單個元件的阻抗
  當無源網絡內為單個元件時,等效阻抗分別為:
      
a 電阻     b 電容 c 電感
圖 8.3 單個元件的網絡
a圖    b圖    c圖
  說明 Z 可以是純實數,也可以是純虛數。
3) RLC 串聯電路的阻抗

圖 8.4 RLC 串聯電路 圖 8.5 阻抗三角形
  由 KVL 得:
         
  因此,等效阻抗為
  其中 R—等效電阻 (阻抗的實部);X—等效電抗(阻抗的虛部) ;Z、R 和 X 之間的轉換關系為:
      或
  可以用圖 8.5 所示的阻抗三角形表示。
結論: 對于 RLC 串聯電路:
  (1) 當ωL > 1/ωC 時,有 X >0 , φz>0 ,表現為電壓領先電流,稱電路為感性電路,其相量圖(以電流為參考相量)和等效電路如圖 8.6 所示;

圖8.6 ωL > 1/ωC 時的相量圖和等效電路
  (2)對于RLC串聯電路當ωL < 1/ωC時,有 X <0 ,φz<0 ,表現為電流領先電壓,稱電路為容性電路,其相量圖(以電流為參考相量)和等效電路如圖 8.7 所示;

圖8.7 ωL < 1/ωC 時的相量圖和等效電路
  (3) 當ωL = 1/ωC 時,有 X=0 , φz=0 ,表現為電壓和電流同相位,此時電路發生了串聯諧振,電路呈現電阻性,其相量圖(以電流為參考相量)和等效電路如圖8.8所示;

圖8.8 ωL = 1/ωC 時的相量圖和等效電路
(4) RLC 串聯電路的電壓 UR 、U X 、U 構成電壓三角形,它和阻抗三角形相似,滿足:
注:從以上相量圖可以看出,正弦交流RLC串聯電路中,會出現分電壓大于總電壓的現象。
2. 導納
1)導納的定義
  圖 8.1 所示的無源線性一端口網絡,當它在角頻率為的正弦電源激勵下處于穩定狀態時,端口的電流相量和電壓相量的比值定義為該一端口的導納 Y 。即
    單位:S
  上式仍為復數形式的歐姆定律,其中 稱為導納模, 稱為導納角。由于 Y 為復數,稱為復導納,這樣圖 8.1 所示的無源一端口網絡可以用圖 8.9 所示的等效電路表示,所以 Y 也稱為一端口網絡的等效導納或輸入導納。
 
圖 8.9 無源線性一端口網絡等效導納
2)單個元件的導納
  當無源網絡內為單個元件時如圖 9.3 所示,等效導納分別為:
  a圖  b圖   c圖
  說明 Y 可以是純實數,也可以是純虛數。
3) RLC 并聯電路的導納

圖 8.10 RLC 并聯電路 圖 8.11 導納三角形
    由 KCL 得:
         
  因此,等效導納為
  其中 G—等效電導(導納的實部) ; B—等效電納(導納的虛部) ;Y 、G 和 B 之間的轉換關系為:
     或
  可以用圖 8.11 所示的導納三角形表示。
結論: 對于 RLC 并聯電路:
  (1) 當 ωL > 1/ωC 時,有 B >0 , φy>0 ,表現為電流超前電壓,稱電路為容性電路,其相量圖(以電壓為參考相量)和等效電路如圖 8.12 所示;

圖 8.12 ωL > 1/ωC 時的相量圖和等效電路
  (2)當 ωL < 1/ωC 時,有 B <0 , φy<0 ,表現為電壓超前電流,稱電路為感性電路,其相量圖(以電壓為參考相量)和等效電路如圖 8.13 所示;

圖 8.13 ωL < 1/ωC 時的相量圖和等效電路
  (3) 當ωL = 1/ωC 時,有 X=0 , φz=0 ,表現為電壓和電流同相位,此時電路發生了并聯諧振,電路呈現電阻性,其相量圖(以電流為參考相量)和等效電路如圖8.14所示

圖 8.14 ωL = 1/ωC時 的 相量圖和等效電路
  (4)RLC 并聯電路的電流 IR、IX 、I 構成電流三角形,它和阻抗三角形相似。滿足
                 
注:從以上相量圖可以看出,正弦交流RLC并聯電路中,會出現分電流大于總電流的現象。
 
3. 復阻抗和復導納的等效互換
   同一個兩端口電路阻抗和導納可以互換,互換的條件為:
                     即:

 2020年國內國際時政資料供參考:
 

在山東財經大學舜耕校區對面,僅一條馬路相隔的舜玉小區南區里,有一家名為“海利書屋”的考研自習室。不到100平方米的房子被分割成三個房間,共37個座位,一人一座,每個座都配有儲物柜、插座、臺燈。

老板劉女士介紹,這是她自己的房子,改成了自習室,自開設以來到現在已經有20多個年頭了,主要是針對山財大有考研、考公務員等需求的學生,其中以考研黨居多。“座位按月出租,每個月240元,到了冬季還會收取140元的取暖費。”

在其他高校附近的居民樓里,也存在著許多這樣的收費自習室,僅濟南大學附近的小區居民樓里,就有5家自習室。這些自習室收費標準相似,每個月的費用大多在200-240元,算下來平均每天不足10元。

【預測題目】

國慶長假期間,許多大城市,出現了一種新的商業文化現象,付費自習室,價格在每小時幾元到十幾元之間。這種付費自習室的條件不錯,空間比較大,多為一人一座格子間,環境也多樣化可供選擇。自習室里有比較明亮的座位,有可以低聲討論的公共區,配備電源插孔,茶水零食咖啡等食物,深受大家青睞,對于付費自習室的興起,你怎么看?

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