正弦稳态交流电路-电路..知识讲解.ppt

《正弦稳态交流电路-电路..知识讲解.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、正弦稳态交流电路-电路..直流电路3.1正弦交流电路的基本概念正弦交流电路波形tuiO+tOU/I一.正弦量的三要素1.几个概念正弦量正弦量的瞬时值正弦量的波形正弦量的解析式正弦电压u(t)的解析式为正弦电流i(t)的解析式为⑴.振幅正弦量瞬时值中的最大值叫振幅，也叫峰值。振幅规定用大写字母并加下标m表示，为正值。Um(或Im)2.正弦量的三要素振幅、角频率、初相位⑵.周期、频率和角频率ω周期T正弦量完成一个循环所需的时间。单位：s。正弦电压有效值正弦电流有效值常用的交流仪表所指示的数字均为有效值。频率f正弦

2、量每秒内变化的次数，单位：Hz。角频率ω正弦量在单位时间内变化的弧度，单位rad/s∴*电网频率：中国50Hz美国、日本60Hz小常识*有线通讯频率：300-5000Hz*无线通讯频率：30KHz-3×104MHz正弦零值：靠近计时起点最近的，负值向正值变化所经过的零值。⑶.初相相位：初相：，规定若零值在坐标原点左侧，θ>0若零值在坐标原点右侧，θ<0θiImti(t)=Imsin(ωt+θi)i波形图t一般

3、θ

4、iψ0θi=/20θi=-/20iθi0θi=00两个同频率正弦量的相位之差。相位差：二

5、.相位差0ii1ti2i1比i2超前i1i2tψ=+/2tiOi1i2i3i1与i3反相i1与i2同相例b．超前与落后是相对的。一般限定相位差在2范围内，取。a．只有同频率的正弦信号才可以比较相位注意已知求u和i的初相及两者间的相位关系。解所以电压u的初相为-125°,电流i的初相为45°。表明电压u滞后于电流i170°。3.2正弦量的相量表示一.复数的表示形式及运算规则1.复数θA2.复数的表示形式(1)代数形式(2)三角函数形式(3)指数形式(4)极坐标形式（2）复数的乘除法3.复数的运算法则（1）复

6、数的加减法设二.正弦量的相量表示1.正弦量的相量表示形式造一个复函数正弦量的相量表示: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初相位有效值还原时应将时间项加上例.试写出电流的瞬时值表达式解：已知例.试用相量表示i,u。解：2.相量图相量图：把画在同一复平面上表示正弦量相量的图称为相量图。Attention:相位的幅角应以逆时针方向的角度为正，顺时针方向的角度为负。e.g.相量只是表示正弦量，不是等于正弦量。只有正弦量才能用相量表示；只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上；注意Review:正弦量的表

7、示方法e.g.正弦电流正弦量解析式（瞬时值表达式）正弦量的波形图θiImti相量表示R1R2R3＋－ui1i2i3e.g.相量图O＋1＋j＋1相量和复数一样可以在复平面上用有向线段表示瞬时值---小写u、i有效值---大写U、I最大值---大写+下标Um、Im相量---大写+“·”符号说明3.3R、L、C各元件的相量模型一.电阻元件电压、电流关系的相量形式uiR根据欧姆定律则设在电阻元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图所示。a.频率相同b.初相相同c.有效值关系：d.相量关系：(c)相量图二.电感元件电压

8、、电流关系的相量形式基本关系式：设设在电感元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图所示。iuL＋－a.频率相同b.初相关系c.有效值关系：d.相量关系：iuL＋－(a)纯电感电路jωL＋－(b)相量模型＋1(c)相量图复阻抗：在交流电路中，电压相量与电流相量的比值,简称阻抗，用Z表示，单位Ω（欧）。举例电感的阻抗ZL为电感阻抗的模称为感抗，用XL表示所以三.电容元件电压、电流关系的相量形式基本关系式:设：则：设在电容元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图所示。uiC＋－a.频率相同b.初相关系c.有效值关系：

9、d.相量关系：uiC＋－(a)纯电容电路-jXC＋－(b)相量模型＋1(c)相量图电容的阻抗ZC为电容阻抗的模称为容抗，用XC表示所以电容电路在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗（)表示，则复数形式的欧姆定律和直流电路中的形式相似。电阻电路电感电路复数形式的欧姆定律电路电压和电流的大小关系相位关系阻抗相量关系电阻R感抗容抗总结3.4复阻抗、复导纳及简单正弦电流电路的分析一.复阻抗、复导纳及阻抗的串、并联1.复阻抗Z，单位Ω（欧姆）2.复导纳Y：复阻抗的倒数，单位S（西门子）3.阻抗串联–+Z

10、（a）多阻抗串联电路（b）等效电路4.阻抗并联–+Z（b）等效电路（a）多阻抗并联电路I&1I&2I&Z1Z2Zn二.简单正弦交流电路的分析1.据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）2.根据相量模型列出相量方程式或画相量图3.用复数进行相量运算或相量图求解4.将结果变换成要求的形式在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都