第二章电路分析基础( 正弦交流)ppt课件.ppt

《第二章电路分析基础( 正弦交流)ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章电路分析基础上海大学自动化系2009.10第二章电路分析基础§2.1电路的基本定律§2.2电路的分析方法§2.3电路的暂态分析§2.4正弦交流电路§2.5三相正弦交流电路2.为什么要研究正弦交流电路？1.什么是交流电？正弦交流电路？§2.4正弦交流电路交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流激励和响应均为正弦量的电路称为正弦电路或交流电路。满足一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合－－傅立

2、叶变换3.和含动态元件直流电路的区别？2.4.1正弦量的基本概念1.正弦量i(t)=Imsin(wt+y)波形：tiO/T周期T(period)和频率f(frequency):频率f：每秒重复变化的次数。周期T：重复变化一次所需的时间。单位：Hz，赫(兹)单位：s，秒幅值(amplitude)(振幅、最大值)Im(2)角频率(angularfrequency)w2.正弦量的三要素tiO/T(3)初相位(initialphaseangle)yIm反映正弦量变化幅度的大小。相位变化的速度，反映正弦量变

3、化快慢。反映正弦量的计时起点。i(t)=Imsin(wt+y)坐标的移动一般规定：

4、/

5、。例已知正弦电流波形如图，＝103rad/s，（1）写出i(t)表达式；（2）求最大值发生的时间t1ti010050t1解由于最大值发生在计时起点之后3.同频率正弦量的相位差(phasedifference)。设u(t)=Umcos(wt+yu),i(t)=Imcos(wt+yi)则相位差：j=(wt+yu)-(wt+yi)=yu-yij>0，u超前ij角，或i落后uj角；j<0，i超前uj角，或u滞后ij

6、角。tu,iuijO等于初相位之差规定：

7、

8、(180°)。j＝0，同相：j=(180o)，反相：特殊相位关系：tu,iui0tu,iui0=p/2：u领先ip/2,不说u落后i3p/2；i落后up/2,不说i领先u3p/2。tu,iui0同样可比较两个电压或两个电流的相位差。例计算下列两正弦量的相位差。解不能比较相位差两个正弦量进行相位比较时应满足同频率、同函数、同符号，且在主值范围比较。4.周期性电流、电压的有效值周期性电流、电压的瞬时值随时间而变，为了衡量其大小工程上采用有效值来表

9、示。周期电流、电压有效值(effectivevalue)定义R直流IR交流i电流有效值定义为有效值也称均方根值(root-meen-square)物理意义同样，可定义电压有效值：正弦电流、电压的有效值设i(t)=Imcos(t+)同理，可得正弦电压有效值与最大值的关系：若一交流电压有效值为U=220V，则其最大值为Um311V；U=380V，Um537V。（1）工程上说的正弦电压、电流一般指有效值，如设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平、耐压值指的是最大值。因此，在考虑电器设备的耐压水平时

10、应按最大值考虑。（2）测量中，电磁式交流电压、电流表读数均为有效值。（3）区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。注复数A的表示形式AbReIma0A=a+jbAbReIma0

11、A

12、2.4.2正弦量的相量表示1.复数及运算两种表示法的关系：A=a+jbA=

13、A

14、ejq=

15、A

16、q直角坐标表示极坐标表示或复数运算则A1±A2=(a1±a2)+j(b1±b2)(1)加减运算——采用代数形式若A1=a1+jb1，A2=a2+jb2A1A2ReIm0AbReIma0

17、A

18、图解法(2)乘除运算——采用极坐标

19、形式若A1=

20、A1

21、1，A2=

22、A2

23、2除法：模相除，角相减。例1.乘法：模相乘，角相加。则:解例2.(3)旋转因子：复数ejq=cosq+jsinq=1∠qA•ejq相当于A逆时针旋转一个角度q，而模不变。故把ejq称为旋转因子。解AReIm0A•ejq故+j,–j,-1都可以看成旋转因子。几种不同值时的旋转因子ReIm0正弦量的相量表示造一个复函数对A(t)取实部：对于任意一个正弦时间函数都有唯一与其对应的复数函数A(t)包含了三要素：I、、w，复常数包含了I,。A(t)还可以写成复常数无

24、物理意义是一个正弦量有物理意义称为正弦量i(t)对应的相量。相量的模表示正弦量的有效值相量的幅角表示正弦量的初相位同样可以建立正弦电压与相量的对应关系：已知例1试用相量表示i,u.解在复平面上用向量表示相量的图例2试写出电流的瞬时值表达式。解相量图q3.相量法的应用(1)同频率正弦量的加减故同频正弦量加减运算变成对应相量的加减运算。i1i2=i3可得其相量关系为：例也可借助相量图计算ReImReIm首尾相接2.正弦量的微分