电路原理相量法课件.ppt

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1、经典法:直流电源、动态电路、时域响应——微分方程相量法:正弦电源、动态电路、稳态分析，频域分析法——代数方程前言1第六、七章对直流激励下动态电路分析时采用的是经典法，即在时域内列解描述直流激励下动态电路的微分方程。第八～十一章讨论动态电路的正弦稳态分析，即正弦量激励下的动态电路分析，采用的是频域分析法。而相量法是频域内线性动态电路正弦稳态分析的一种简便而有效地方法。前言2第八章相量法8.1复数8.2正弦量8.3相量法的基础8.4电路定律的相量形式3正弦量的三要素重点：相量法电路定律的相量形式元件的VCR关系4基本概念按物理量是否随时间改变，可分为恒定量，变动量。①大小和方向都

2、不随时间而改变，用大写字母表示U,I.②随时间变化的量,每个时刻值称为瞬时值u(t),i(t)tOi(t)tt0i(t0)O5③大小、方向随时间做周期变化的电流(电压)称为周期电流(电压)工程上往往以频率区分电路：工频50Hz中频400-2000Hz高频电路④交变电流：在一个周期内平均值为零的周期电流,称为交变电流。即tiTtiO6桥正弦量复数相量相量分析法正弦量的表示相量法以上分析可知，一个复数具有两个要素：模和幅角（实部与虚部）如而正弦量具有三要素，那么怎样用复数去表示正弦量呢？71.复数的表示形式FbReImao

3、F

4、代数式指数式极坐标式三角函数式8.1复数8几种表示

5、法的关系：或2.复数运算加减运算——采用代数式FbReImao

6、F

7、9则F1±F2=(a1±a2)+j(b1±b2)若F1=a1+jb1，F2=a2+jb2图解法F1F2ReImoF1+F2-F2F1ReImoF1-F2F1+F2F2-F2F1ReImoF210乘除运算——采用极坐标式若F1=

8、F1

9、1，F2=

10、F2

11、2则:模相乘角相加模相除角相减11例1解例2解12旋转因子复数ejq=cosq+jsinq=1∠qF•ejqFReIm0F•ejq旋转因子13+j,–j,-1都可以看成旋转因子。特殊旋转因子ReIm0注意148.2正弦量1.正弦量瞬时值表达式i(t)=I

12、mcos(wt+y)ti0T周期T和频率f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：赫(兹)Hz单位：秒s正弦量为周期函数f(t)=f(t+kT)波形15正弦电流电路激励和响应均为同频率的正弦量的线性电路（正弦稳态电路）称为正弦电路或交流电路。正弦稳态电路在电力系统和电子技术领域占有十分重要的地位。研究正弦电路的意义正弦函数是周期函数，其加、减、求导、积分运算后仍是同频率的正弦函数；正弦信号容易产生、传送和使用。优点16正弦信号是一种基本信号，任何非正弦周期信号可以分解为按正弦规律变化的分量。对正弦电路的分析研究具有重要的理论价值和实际意义。结论171

13、.幅值(amplitude)(振幅、最大值)Im：反映正弦量变化幅度的大小。2.角频率(angularfrequency)w：tiO/T二.正弦量的三要素：i(t)=Imcos(wt+y)称为正弦量的相位(相角)。角频率ω是正弦量的相位随时间变化的角速度。即：随时间变化的角度(wt+y)反映相位随时间变化的快慢。角频率w周期T频率frad/s，弧度/秒Hz，赫(兹)s，秒183.初相位(initialphaseangle)：在t=0时刻的相位，简称初相，反映了正弦量的计时起点。单位用弧度或度表示，。对任一正弦量，初相允许任意指定，计时起点不同，初相位不同。但对于一个电路中

14、的许多相关的正弦量，它们只能相对于一个共同的计时零点确定各自的相位。正弦量的三要素是正弦量之间进行比较和区分的依据。正弦量乘以常数，正弦量的微分、积分，同频正弦量的代数和等运算，其结果仍为一个同频率的正弦量。wtiOi1i2i319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t1tio10050t1解由于最大值发生在计时起点右侧20三.相位差(phasedifference)：两个同频率正弦量相位之差。则相位差，u超前i,角，或i滞后u,角(u比i先到达最大值)；，i超前u,角，或u滞后i,角(i比u先到达最大值)。从波形图

15、上看相位差可取变化趋势相同点来看。tu,iuiO规定：21：同相：(180o)：反相：特例：tu,iuiOtu,iuiO：正交tu,iuiO22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。结论23周期性电流、电压的瞬时值随时间而变，为了确切的衡量其大小工程上采用有效值来量。电流有效值定义为：瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。物理意义：周期性电流i流过电阻R，在一周期T内吸收的电能，等于一直流电流I流过R,在时间