课程设计
图2.2.1
解:用支路电流法列出方程组:
2.2.2回路电流法
回路电路图如图2.2.2所示,其中
图 2.2.2
XI
课程设计
解: 列出方程组: 从图1-2可以看出,、
、
为网孔电流,使用网孔电流法,电路方程为:
2.2.3 节点电位法
节点电路实例如图2.2.3 运用节点电压法解题如下:
解:这是一个交流稳态电路,对两个独立结点列结点电压方程:
图2.2.3
XII
课程设计
3 R,L,C时域波形图和向量图
3.1电路各部分元件时域波形图
3.1.1现利用matlab绘制电阻的正弦稳态时域波形图
R i=cos(w*t) u
图.3.1.1
如上图所示,对于电阻R,任一频率的正弦波电流信号通过它时,该电阻的端电压相位不会发生改变,即输入电流信号同相,而电压信号幅值的大小由电阻的阻值决定。
在此我取正弦信号的角频率w?pi/3。电阻的阻值R=。则绘制波信图的程序设计如下分析所示:
绘制波形图的时域范围为:t=-10*pi:pi/10:10*pi;
利用函数plot来绘制波形,plot的绘图原理时,将分立点的函数值用直线连接起来,当绘图取样点的间隔很小的时候,绘制的曲线变得很平滑,与真实的波形图能很好的吻合。故采用此函数绘制波形时取样要足够多。
绘制电流信号波形语句为:plot(t,i)。
对绘制的波形可以用函数title、xlabel和ylabel来处理。Title可为绘制的波形图加上标题,而xlabel和ylabel可为坐标轴做标注。
通过matlab绘制的电阻R时域波形图如下:
XIII
课程设计
电阻的正弦稳态波形图1i(t)0-1-405-30-20-100timesec10203040u(t)0-5-405-30-20-100timesec10203040p(t)0-40-30-20-100timesec10203040
图3.1.1电阻的正弦稳态波形图
通过以上时域波形图的比较,可以看出,两信号的相位没有变化,信号的幅值发生了变化。且变化的比例就为电阻的阻值。
3.1.2 电感L的正弦稳态电路的分析
L i=cos(w*t) ul
图 3.1.2
XIV
课程设计
如上图3.1.2所示,对于电感L,任一频率的正弦波电流信号通过它时,电感的端电压相位发生改变,与输入电流信号不同相,而电压信号幅值的大小由电感的参数和信号的频率决定。当电感的电感系数与信号角频率之积大于一时,输出电压的幅值增大;当电感系数与信号角频率之积小于一时,输出电压信号的幅值减小;若电感系数与角频率之积为一,则输出电压信号与电流信号幅值相同。
在这里取流过电感的电流为: i?cos(w*t),其幅值取单位长度。则该电流信号的相量为:I??0.。
电阻两端的电压为ul?iw*L*i=iw*L*cos(w*t)。 电压信号的相量为:U?w*l?90。
.3.1.3 现利用matlab绘制电感的正弦稳态时域波形图
在此我取定正弦信号的角频率w?pi/3。电感的系数L=0.5H。则绘制波信图的程序设计如下分析所示:
绘制波形图的时域范围为:t=-10*pi:pi/10:10*pi;
此时正弦稳态电路的波形图绘制与电阻的稳态电路有些不同,因为电感的特性会为计算映入复量,可以做如下处理;
利用函数abs取的电感输出电压的幅值:u2=abs(ul);
利用函数angle取的电感输出电压的相角:xiangjiao=angle(u1); 则得到电感两端的电压信号为:u=u2*cos(w*t+xiangjiao)。 绘制电流信号波形语句为:plot(t,i)。 绘制电压信号的波形语句为:plot(t,u)。
对绘制的波形可以用函数title、xlabel和ylabel来处理。Title可为绘制的波形图加上标题,而xlabel和ylabel可为坐标轴做标注。
通过matlab绘制的电感L的时域波形图如下:
XV

