页数:19页文件大小:200.0 KB来源: 电路分析ppt课件
本课件为正弦稳态分析提供工具:先说明交流电与正弦量的三要素、相位差与有效值定义,再引入复数运算与相量表示,把正弦量的运算转化为复数代数运算,最后给出R、L、C元件及基尔霍夫定律的相量形式。
第八章相量法
相量法是线性电路正弦稳态分析的一种简便而又有效的方法。
主要内容有:复数,正弦量,相量法的基础,电路定律的相量形式。
交流电的概念:RC若:常数SU则:为直流电路。
UR电容为断路,电感为短路。
若:函数S则为交流电路。
电感、电容不能再看成短路和断路。
正弦量
ψ正弦量的三要素:—最大值ω—角频率ω是一个角度,同时又是表示正弦交流电变化进程的量,称为相位(相角),ψ—初相。
ψ—初始位置(初相。
一、相位差相位差:φ相位差初相差注意:相位差一般是指同频率的正弦。
即ψ,则超前φ角。
本页以电路图与公式推导为主,属「正弦量」一节,文字要点较少,建议对照原课件图片补充本页说明。
本页以电路图与公式推导为主,属「正弦量」一节,文字要点较少,建议对照原课件图片补充本页说明。
相量法的基础
为什么要引出相量的概念:可见:要分析正弦交流电路,首先要解决正弦量之间的计算问题。
找到一种数学的方法来简化这种计算。
相量法是分析正弦电流电路的一种有效的工具。
复数直角坐标形式φ极坐标形式φ指数形式复数的运算φ若:则:±·φ可见:复数运算即为代数运算。
复数做加、减运算时采用直角坐标形式,乘、除运算时采用极坐标形式。
二、正弦量与相量之间的关系ω旋转复数正弦电流ω可见:一个正弦量在任何时刻的瞬时值等于对应的旋转复数同一时刻在实轴上的投影。
相量—用来表示正弦电压、正弦电流的复数。
ω令:ψ或:ψ将或定义为电流或电压的相量,它含有正弦量的振幅和相位的信息。
IU注意:有一个正弦量便可以得到一个相量;。
有一个相量也可以写出对应的正弦量。
例题:相量法计算正弦量
用相量法进行正弦量的计算:例:求:解:直接用正弦量计算不方便,所以用相量法,即先对相量计算。
注意:—瞬时值—有效值—最大值—有效值相量II—最大值相量在分析正弦交流电路时字母的写法:三、不同频率的正弦量不能用相量法运算。
相量只含有正弦量的有效值最大值和初相位的信息,不包含频率的信息,即:在运用相量法分析正弦量时,默认为同频率。
电路定律的相量形式
C元件电压电流关系的相量形式、电阻ω若:则:IR比较、i的表达式:、i同频率、i同相位有效值关系:IR相量关系:II相量关系既反映了、i的有效值关系又反映了相位的关系。
RIU相量形式电路图相量图。
电感ω若:UI则:ω比较、i的表达式:、i同频率ψ电感上电压相位超前电流相位。
有效值关系:ω感抗感抗与ω成正比ω直流:ω电路短路高频交流:XL电路断路相量关系:UI相量形式电路图相量图。
电容ω若:UI则:ω比较、i的表达式:、i同频率ψ电容上电压相位滞后电流相位。
有效值关系:ω容抗容抗与ω成反比ω直流:ω电路断路高频交流:XC电路短路相量关系。
电路定律的相量形式例题1
I解:串联电路电流相同,而、C上电压的相位不同。
所以,不能直接用有效值相加。
方法一:相量图法IUR方法二:相量法I设:则。
电路定律的相量形式例题2
例:RLCU二、基尔霍夫定律的相量形式KCL:任意时刻,任一结点,∑:任意时刻,任一回路,∑三、受控源的相量形式1μ正弦电流电路时。
本章小结
所谓相量法,就是电压、电流用相量表示,RLC元件用阻抗、感抗、容抗表示,画出电路的相量模型,利用KCL、KVL和欧姆定律的相量形式写出未知电压、电流相量的代数方程加以求解,因此,应用相量法应熟练掌握、正弦信号得相量表示;。
KCL、KVL的相量表示;。
RLC元件伏安关系式的相量形式;。
复数的计算。
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