59、交流电路的计算机分析与问题求解

交流电路的计算机分析与问题求解

1. 调光器的分析

在交流电路中，通过串联 R - C 组合可以改变电路的特性。例如在调光器电路中，当可变电阻设置为不同值时，会对灯泡的亮度产生影响。

当可变电阻 RT = 200 kΩ + 47 kΩ = 247 kΩ 时，控制电压 Vcontrol 的计算如下：
[V_{control}=\frac{42.78k\Omega V_s\angle - 90^{\circ}}{250.78k\Omega\angle - 9.8^{\circ}}=\frac{(42.78k\Omega\angle - 90^{\circ})(V_s\angle0^{\circ})}{247k\Omega - j42.78k\Omega}=0.171V_s\angle - 80.2^{\circ}]
若输入电压的峰值为 170 V，则 (V_{control}=0.171\times170V\angle - 80.2^{\circ}=29.07V\angle - 80.2^{\circ})。

此时，控制电压的峰值大幅降低至 29.07 V，相移角增大到 80.2°。从图中可以看出，直到施加电压正区域接近结束时，才达到 20 V 的触发电位，灯泡通电时间很短，因此灯泡很暗，比可变电阻设置为其他值时更暗。

这表明，仅通过串联 R - C 组合引入的相移，就可以使导通角小于 90°，从而用简单的元件构建出有意义的电路。

2. 使用 PSpice 分析串联 R - L - C 电路

2.1 确定电感和电容值

由于在 OrCAD Capture 中不能直接输入感抗和容抗，