《正弦稳态电路 》ppt课件

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1、第五章正弦稳态电路第一节正弦量的基本概念第二节正弦量的相量表示法第三节电阻元件伏安关系的相量形式第四节电感元件伏安关系的相量形式第五节电容元件伏安关系的相量形式第六节基尔霍夫定律的相量形式第七节R、L、C串联电路及复阻抗第八节R、L、C并联电路及复导纳第九节无源二端网络的等效复阻抗和复导纳第十一节正弦电流电路的分析计算第十二节正弦交流电路中电阻、电感、电容元件的功率第十三节二端网络的功率第十四节功率因数的提高及有功功率的测量第十五节串联电路的谐振第十六节并联电路的谐振一、交流电的概念如果电流或电压每经过一定时间（T）就重复变化一次，则此种电流、电压称

2、为周期性交流电流或电压。如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。记做：u(t)=u(t+T)TutuTt§5.1正弦量的基本概念二、正弦交流电路:如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电的优越性：便于传输；便于运算；有利于电器设备的运行；.....1、正弦交流电的方向:正弦交流电也有正方向,一般按正半周方向假设。iuR实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反ti交流电路进行计算时，首先也要规定物理量的正方向，然后才能用数字表达式来描述。2、正弦波的特征量:

3、i：电流幅值（最大值）：角频率（弧度/秒）：初相角特征量:正弦波特征量之一——幅度为正弦电流的最大值最大值电量名称必须大写,下标加m。如：Um、Im在工程应用中常用有效值表示幅度。常用交流电表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效值。标准电压220V，也是指供电电压的有效值。交流直流热效应相当有效值概念电量必须大写如：U、I有效值则有（均方根值）可得当时，问题与讨论若购得一台耐压为300V的电器，是否可用于220V的线路上?电器~220V最高耐压=300V有效值U=220V最大值Um=220V=311V电源电压该用电器最高耐压低于电源电压的最大值

4、，所以不能用。正弦波特征量之二——角频率iT描述变化周期的几种方法：1.周期T：变化一周所需的时间单位：秒，毫秒..2.频率f：每秒变化的次数单位：赫兹，千赫兹...3.角频率ω：每秒变化的弧度单位：弧度/秒小常识*电网频率：中国50Hz美国、日本60Hz*有线通讯频率：300-5000Hz*无线通讯频率：30kHz-3×104MHz正弦波特征量之三——初相位：正弦波的相位角或相位。：t=0时的相位，称为初相位或初相角。i说明：给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。两个同频率正弦量间的相位差(初相差)ti概念：一个正弦量

5、的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示。矢量长度=矢量与横轴夹角=初相位ω矢量以角速度按逆时针方向旋转ωu§5.2正弦量的相量表示法3.相量符号包含幅度与相位信息。有效值1.描述正弦量的有向线段称为相量(phasor)。若其幅度用最大值表示，则用符号：最大值相量的书写方式2.在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：落后于领先落后？正弦波的相量表示法举例例1：将u1、u2用相量表示。相位：幅度：相量大小设：同频率正弦波的相量画在一起，构成相量图。例2：同频率正弦波相加--平行四边形法则注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可

6、以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。新问题提出：平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。故引入相量的复数运算法。相量复数表示法复数运算相量的复数表示ab+1将复数放到复平面上，可如下表示：欧拉公式代数式指数式极坐标形式ab在第一象限设a、b为正实数在第二象限在第三象限在第四象限相量的复数运算1.加、减运算设：则：2.乘法运算设：则：设：任一相量则：90°旋转因子。+j逆时针转90°，-j顺时针转90°说明：3.除法运算设：则：复数符号法应用举例解：例1：已知瞬时值，求相量。已知:求：i、u的相量220100求：例2：已知相

7、量，求瞬时值。已知两个频率都为1000Hz的正弦电流其相量形式为：解：波形图瞬时值相量图复数符号法小结：正弦波的四种表示法Ti提示计算相量的相位角时，要注意所在象限。如：符号说明瞬时值---小写u、i有效值---大写U、I复数、相量---大写+“.”最大值---大写+下标正误判断？瞬时值复数瞬时值复数已知：正误判断？？有效值j45则：已知：正误判断？？则：已知：？正误判断最大值一、电阻电路uiR根据欧姆定律设则§5.3电阻元件伏安关系的相量形式1.频率相同2.相位相同3.有效值关系：二、电阻电路中电流、电压的关系4.相量关系：设则或2.平均功率（

8、有功功率）P：一个周期内的平均值大写uiR一、电感电路基本关系式：iuL设则§5.4电感元件伏安关系的相量形