电路5单元 正弦交流电路1.ppt

1、第5单元正弦交流电路，下一页，下一页，后一页，第5单元正弦交流电路，知识目标。本单元主要研究正弦交流电路的分析方法。重点掌握内容：正弦交流电的三要素；正弦交流电的四种表示法：函数、相量、波形和相量；正弦交流电路中电阻、电容和电感的伏安关系：正弦交流电的矢量分析：正弦交流电的功率和功率因数的改进；正弦交流电路的谐振条件和特性。下一页，上一页，返回，1。正弦量的相量表示，2。电路定理的相量形式，重点：4。正弦稳态电路的分析，5。正弦稳态电路的功率分析，3。阻抗和导纳，6。串联和并联谐振的概念，下一页，上一页，返回，1。复数的表示，在Return下面，几个表示之间的关系：2 .复数运算，使用代数的加

2、法和减法，下一页，上一页，返回，或，然后F1F2=(a1a2) j(b1b2)，如果F1=a1 jb1，F2=a2 jb2，图形方法，下一页，上一页，返回，使用极坐标的乘法和除法。模除法和角减法，返回，示例1，解决方案，下一页，上一页，示例2，解决方案，返回，旋转因子，复数ejq=cosq jsinq=1q，F ejq，下一页，上一页，旋转因子，返回，j，j，-1都可以视为旋转因子。特殊旋转因子、下一页、上一页、注释、返回、5.1正弦交流电压和电流、1。正弦量，瞬时值表达式，i(t)=Imsin(t)，周期t，频率f，角频率，频率f:每秒重复变化的次数。周期t:重复一次变更所需的时间。单位：H

3、z，单位：s，正弦量是周期函数y(t)=y(t kT)，下一页，上一页，波形，返回，u(t)=Umsin(t)，角频率：每秒重复变化的弧度。单位：弧度/秒弧度/秒，正弦电流电路，线性电路(正弦稳态电路),其激励和响应是具有相同频率的正弦量，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中起着重要的作用。为了研究正弦电路的意义，正弦函数是一个周期函数，经过加、减、导数和积分后仍是同频率的正弦函数；正弦信号易于产生、传输和使用。下一页，上一页，好点，返回，正弦信号是一个基本信号，任何非正弦周期信号都可以分解成按照正弦规律变化的分量。正弦电路的分析和研究具有重要的理论价值和现实意义。下一页

4、，上一页，结论，返回，振幅(振幅，最大值)Im，(2)角频率，2。正弦量的三个元素，(3)初始相位，单位：弧度/秒，反映正弦量变化的幅度。相位变化的速度反映了正弦变化的速度。反映正弦量的计时起点，通常用角度表示。i(t)=Imsin(t)，下一页，上一页，返回，相同的正弦量，不同的时序起点和不同的初始相位。一般规定：| |。下一页，上一页，注意，返回，例如，已知的正弦电流波形如图所示，103rad/s，1。写出i(t)表达式；2.找出最大值出现的时间t1，并求解。因为最大值出现在计时起点、下一页、上一页和返回的右侧。3.具有相同频率的正弦量的相位差，让u(t)=Umsin(w t u)，i(t

5、)=Imsin(w t i)，相位差：=(w t u)在上一页，它等于初始相位差，然后，I，t，u，I，I，u，o，0，u超前I角，或I滞后u角(u在I之前达到最大值)；0，我领先你一个角度，或者你落后我一个角度，我在你之前到达最大值)。下一页，上一页，返回，0，同相，=(180o)，反相，特殊相位关系，=p/2: u引脚i p/2，也可以比较两个电压或两个电流之间的相位差。下一页，上一页，返回，例如，计算下面两个正弦波的相位差。下一页，上一页，解，相位差不能比较，两个正弦量的相位比较应满足相同的频率，相同的函数和相同的符号，并在主值范围内进行比较。精读，单位：Hz，单位：s，正弦量是周期函数

6、y(t)=y(t kT)，下一页，上一页，波形，返回，u(t)=Umsin(t)，角频率：每秒重复变化的弧度。单位：弧度/秒弧度/秒，振幅(振幅，最大值)Im，(2)角频率，2。正弦量的三个元素，以及(3)初始相位，单位：rad/s，弧度/s，反映正弦量变化的幅度。相位变化的速度反映了正弦变化的速度。反映正弦量的计时起点，通常用角度表示。i(t)=Imsin(t)，下一页，上一页，返回。3.具有相同频率的正弦量的相位差，让u(t)=Umsin(t u)，i(t)=Imsin(t i)，相位差：=(t u)- (t i)=u-i，周期电流和电压的有效值的定义，物理意义，下一页，上一页，后一页，上

7、一页，有效值值，定义电压的有效值：正弦电流和电压的有效值，让i(t)=Imsin(t)，返回，下一页，后一页，同样，有效值和最大值请注意，工程中的正弦电压和电流通常指有效值，如设备铭牌额定值和电网电压等级。然而，绝缘水平和耐受电压值是指最大值。因此，在考虑电气设备的耐压水平时，应考虑最大值。下一页、上一页和返回页，在测量过程中，交流测量仪显示的电压和电流读数通常是有效值。区分电压和电流的瞬时值、最大值和有效值。下一页，上一页，返回，t，5.2正弦交流电的相量表示，1。正弦交流电的相量表示，下一页，上一页，返回，f包含三个元素：I，复常数包含两个元素：I，f也可以写成对应于正弦量的相量。相量的模

8、数代表正弦量的有效值。相量的幅角代表正弦量的初始相位。注意下一页、上一页和返回页也可以建立正弦电压和相量之间的对应关系：已知，例1，试着用相量来表示I，u。试着写出电流瞬时值的表达式。解决方案，下一页，上一页，返回，表示复平面中相量的图表，2。相量图，下一页，上一页，返回，3。相量法的应用，同频正弦量的加减运算，相量关系为：结论，同频正弦量的加减运算成为相应相量的加减运算。下一页，上一页，返回，例如，下一页，上一页，返回，通过相量图计算，端到端，下一页，上一页，返回，正弦量的微分和积分运算，微分运算，积分运算，下一页，上一页，返回，例如，使用相量运算：将时域问题转化为复数问题；将微积分方程运算

9、转化为复方程运算；DC电路的分析方法可以直接应用于交流电路。相量法的优点，下页，上页，返回，5.3单参数交流电路的相量形式，1。电阻VCR的相量形式，时域形式：相量形式：相量模型，有效值关系，相位关系，相量关系：下一页，上一页，返回，瞬时功率，波形图和相量图，瞬时功率为2上一页，返回，时域形式：相量形式：相量模型，相量关系：2。电感元件VCR的相量形式，下一页，上一页，返回，感抗的性质，指示限制电流的能力；感抗与频率成正比。相量表达式，XL=L=2fL，称为感抗，单位(欧姆)BL=1/L=1/2fL，称为感抗，单位s，感抗和感抗，下一页，上一页，返回，功率和瞬时功率交替2，正和负，它们在一个周期内相互抵消，表明电感仅存储能量，不消耗能量。，波形图和相量图，电压超前电流900，下一页，上一页，返回，时域形式：相量形式：相量模型，相量关系：3。电容器VCR的相量形式，下一页，上一页，返回，XC=1/w C，称为容抗，单位(欧姆)B C=XC DC开路(隔离)w，XC0高频短路，容抗和调节，相量表达式，下一页，上一页，返回，功率和瞬时功率交替2，正和负，这只是在一个周期内相互抵消，表明电容器只存储能量而不消耗能量。波形图和相量图，电流超前电压900，下页，上一页，返回，4。基尔霍夫定律的相量形式，同频率正弦量的加减可