电路分析学习辅导

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1、电路分析学习辅导6第六篇正弦稳态电路（几个重要概念的讨论）本章开始进入交流电路的分析。正弦交流电路的分析虽然仍可沿用前面介绍的基本电路的分析方法，但交流电路所具有的特点，决定了分析过程中口身存在一些特殊的规律，而这些规律的掌握取决于基本概念的建立。为此，本篇从一些重要的基本概念的讨论入手。1、正弦量的相位差为了表示止弦交流电量每一瞬时的特征，把交流电量随时间变化每一瞬时的状态叫作“相”。相是由电角度（cot+（po）决定的，因此将（cot+（po）称为相位角，简称相位。时间t不同，相位则不同，对应波形上的点亦

2、不同。t=0吋的相位角既为初相角（见教材图4一2），简称“初相”。计时起点是计算时间的参考点，是可以任意选取的，但选取的计时起点不同，正弦电量的初相角则不同。初相实质上是止弦电量偏离计时起点的，在时间上的方位和距离。两同频率电量Z间的相位差体现在初相的差异上，它反映出两者随时间变化时的步调不一致。相位差、超前、滞后等概念十分重要，要求不仅从波形图上，而且从正弦量表达式上都能做出正确的判断。需要指出的是，在正弦交流电路中，常常需要分析计算相位差，而对初相的考虑不多，因此止弦量的计时起点可以任选。为了方便，往往使

3、电路中某一正弦量的初相为零，该正弦量称为参考正弦量。在一个电路屮只允许选取一个参考正弦量，否则会造成计算上的混乱。例一某电路中的电流、电压表达式分别为i=10cos(o)t+30°)AU

4、=lOOcos(cot+60°)V、u?=50sin(o)t+45°)V（1）求i与、U2的相位关系；（2）选i为参考正弦量，写出i、5、U2的II舜时表达式。解：(l)i与ui的相位差3=30°—(—60°)=90°>0说明i超前m90°o将U2化为余弦函数，由于cosa)t=sin(cot+90°)因此u>=50sin(

5、cot+45°)=50cos(cot—45°)i与U2相位差=30°—(—45°)=75°>O说明i超前u275°(2)设：为参考正弦量，则i=10coso)tAU

6、=100cos(cot一90°)Vu2=50cos（cot—75°）V2、利用相量表示正弦信号借用复数表示正弦信号，然后再利用相量表示正弦信号是学习木章首先需理解的内容。那麽复数与相量之间到底是怎样的-•种关系呢？在此冇必要重新归纳一下：一个复数A即能表示成代数型，亦能表示成指数型，即A=ai+ja2=aeJ

7、部可在直角坐标图上表示，故而复数也可用直角坐标形式表示。此外，复数用指数型表示时，实际上只存在模和幅角两部分，简写则为ae•'90=aZ（po为此，在复平而的极坐标图上表示意指复数可用极坐标性形式表示。（见教材90页）,式中a称为复数A的模，（po称为复数A的幅角。上述直角坐标形式与极坐标形式可以相互转换，其转换公式为教材屮的式（4一12）至式（4一15）。实际上，用上述复数的多种形式来直接表示止弦电量是不可以的，因为一个正弦电量是由振幅、频率、初相三个要素所决定的，而单纯的复数表现形式（以极坐标形式为例）其

8、模和幅角仅对应了三要素中的振幅和初相，频率没有。所以,欲使复数能够完整地表征出正弦电量，对复数的指数形式，需使其成为复指数函数，当确定的正弦电量>/2ueJco)

9、.

10、C

11、趣的仅是振幅和初相两个要素，这样我们把两个要素单独提出来，并重新定义，于是有了下式U=ueJU=UZ(p()3、有功功率、视在功率、无功功率以及功率因数的意义有功功率既平均功率，它表示出了电路实际消耗功率的大小。有了平均功率,为何还要定义一个视在功率呢？任何设备出厂时，都规定了额定电压和额定电流，即正常工作

12、时的电压和电流。对于发电机、变压器等电器设备，它们输出的功率与负载性质冇关，只能给出额定的视在功率,I佃不能给出平均功率的额定值。例如当负载为电阻性负载，既cos（P=1时，某设备输出功率为5000W,但当cos（p=0.85吋，说明负载并非电阻性负载，此吋输出功率为5000x0.85=4250W。因此用视在功率，可以从能够提供最人功率的角度表示出容量。无功功率不表示能量的损耗，仅表示单口网络与外电