第六章 正弦稳态电路的分析
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正弦稳态电路的分析1.复数法分析:a. 复数电压和电流表示:将正弦波电流和电压表示为复数形式,即I = Im * exp(jωt),V = Vm * exp(jωt),其中Im和Vm为幅值,ω为角频率,j为虚数单位。
b.使用欧姆定律和基尔霍夫定律来建立复数表达式。
c.找到电路中的频域参数,如电阻、电感和电容等,并使用复数法计算电路中的电流和电压。
d.计算电源电压和电流的相位差,这会决定电路中的功率因数。
2.相量法分析:a.相量表示:将电路中的电流和电压表示为相量形式,即以幅值和相位角表示,例如I=Im∠θ,V=Vm∠θ。
b.使用欧姆定律和基尔霍夫定律来建立相量表达式。
c.对电路中的频域参数应用相量法,计算电路中的电流和电压。
d.计算电源电压和电流的相位差,以确定电路中的功率因数。
无论是复数法还是相量法,分析正弦稳态电路的关键是计算电路中的电流和电压的幅值和相位。
在计算过程中,需要使用复数代数、欧姆定律、基尔霍夫定律以及频域的电路参数等相关知识。
在实际应用中,正弦稳态电路的分析主要包括以下几个方面:1.交流电路中的电阻:电阻对交流电流的影响与直流电路相同,即按欧姆定律计算。
复数法计算时,电流和电压与频率无关,可以直接使用欧姆定律计算。
2.交流电路中的电感:电感器对交流电流的响应取决于电流的频率。
复数法计算电感电压和电流时,需要将频率变量引入到电感的阻抗中。
3.交流电路中的电容:电容器对交流电压的响应取决于电压的频率。
复数法计算电容电压和电流时,需要将频率变量引入到电容的阻抗中。
4.交流电路中的复数阻抗:电路中的电感、电容和电阻组成复数阻抗。
复数阻抗可以用来计算电路中的电流和电压。
根据欧姆定律和基尔霍夫定律,可以建立复数电流和电压之间的关系。
5.交流电路中的功率因数:功率因数是电路中有功功率与视在功率之比。
在分析正弦稳态电路时,可以计算电路中电源电压和电流的相位差,从而确定功率因数。
总结起来,正弦稳态电路的分析步骤包括选择复数法或相量法、建立复数或相量表达式、计算电流和电压的幅值和相位、计算功率因数等。
正弦稳态电路的分析第6章 正弦稳态电路的分析§6.1 正弦量及其相量表示 §6.2 电路定律的相量表示 §6.3 阻抗和导纳 §6.4 正弦稳态电路的分析 §6.5 6 5 正弦稳态电路的功率 弦稳态电路的功率 应用——电吹风、日光灯 电吹风 日光灯返回 上页 下页正弦稳态电路的分析本章重点1. 相量与正弦量的对应关系 2. 相量图 3. 阻抗和导纳 4. 正弦稳态电路的分析与计算 5. 正弦稳态电路的功率返回 上页 下页正弦稳态电路的分析§6.1 6 1 正弦量及其相量表示一、正弦量的三要素设图中正弦电流 i 的数学表达式为 振 幅 ωt +ψ ) i = Imcos( i 角频率 初相 (位) +i u _1 ω T = 2 π, ω = 2 π f , f = T返回 上页 下页正弦稳态电路的分析初相单位用弧度或度表示,常取|ψi |≤180o。
它 与计时零点有关。
对任一正弦量,初相是允许任意 指定的,但对于一个电路中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。
返回 上页 下页正弦稳态电路的分析4 正弦波形(waveform) 4. ( f ) 正弦量随时间变化的图形称为正弦波。
Im Oi = ImcosωtIm i = Imcos(ωt +ψ i )2ππ 2πωtπ 2π(ψ i = 0)ψiωti = Imcos(ωt +ψ i ) Im 2 π(ψ i > 0)π 2π ω tψi(ψ i < 0)返回 上页 下页正弦稳态电路的分析返回 上页 下页正弦稳态电路的分析返回 上页 下页正弦稳态电路的分析二、两个同频率正弦量之间的 相位差(phase difference)设u 和 i 分别为:u = U m cos(ωt + ψ u ) i = I m cos(ωt + ψ i )设ϕ 表示 u 和 i 间的相位差,并在主值范围内 取值。