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《西安交大電路課件趙彥珍副教授 Chapter8.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、7-15圖示電路中,V。t=0時(shí)合上開關(guān)S。求:(1)uc;(2)uc(0_)為何值時(shí),瞬態(tài)分量為零?解三要素為:200Ω+-uc100?Fe(t)+-SU07/23/20211200Ω+-uc100?Fe(t)+-SU0令比較等式兩邊,得設(shè)7/23/20212正弦穩(wěn)態(tài)電路線性非時(shí)變電路在正弦電源激勵(lì)下,各支路電壓、電流的特解都是與激勵(lì)同頻率的正弦量,電路的這一特解狀態(tài)稱為正弦電流電路的穩(wěn)定狀態(tài),簡稱正弦穩(wěn)態(tài)。此時(shí)電路,稱正弦穩(wěn)態(tài)電路。正弦量乘以常數(shù),正弦量的微分、積分,同頻率正弦量的代數(shù)和等運(yùn)算,其結(jié)果仍為
2、一個(gè)同頻率的正弦量。7/23/20213第8章相量法2.正弦量的相量表示3.電路定理的相量形式;主要內(nèi)容:1.正弦量的表示、相位差;7/23/202148.1正弦量的基本概念1.正弦量瞬時(shí)值表達(dá)式:i(t)=Imcos(wt+y)波形:?tiO?周期T和頻率f:頻率f:每秒重復(fù)變化的次數(shù)。周期T:重復(fù)變化一次所需的時(shí)間。單位:Hz,赫(茲)單位:s,秒7/23/20215幅值(振幅、最大值)Im(2)角頻率w2.正弦量的三要素(3)初相位yIm單位:rad/s,弧度/秒反映正弦量變化幅度的大小。相位變化的速度
3、,反映正弦量變化快慢。反映正弦量的計(jì)時(shí)起點(diǎn)。i(t)=Imcos(wt+y)?tiO?7/23/20216同一個(gè)正弦量,計(jì)時(shí)起點(diǎn)不同,初相位不同。ti0一般規(guī)定:
4、?
5、??。?=0?=?/2?=-?/2同一電路中,許多相關(guān)的正弦量,只能相對(duì)于一個(gè)共同計(jì)時(shí)起點(diǎn)確定各自的相位。7/23/20217例1已知正弦電流波形如圖,?=103rad/s,(1)寫出i(t)表達(dá)式;(2)求最大值發(fā)生的時(shí)間t1ti010050t1解由于最大值發(fā)生在計(jì)時(shí)起點(diǎn)之后7/23/202183.同頻率正弦量的相位差設(shè)u(t)=Umcos(
6、wt+yu),i(t)=Imcos(wt+yi)則相位差:j=(wt+yu)-(wt+yi)=yu-yij>0,u超前ij角,或i落后uj角(u比i先到達(dá)最大值)?j<0,i超前uj角,或u滯后j角,i比u先到達(dá)最大值?tu,iuiyuyijO規(guī)定:
7、?
8、??(180°)。7/23/20219?tf1f2ψ1ψ2ψ12ψ21=2π-ψ12ψ21ψ12>πf1超前f2f2超前f1f1滯后f17/23/202110?tf1f2ψ1ψ2ψ12ψ21ψ12<0ψ21=2π-
9、ψ21
10、
11、ψ12
12、>πf1滯后f2f1超前
13、f27/23/202111j=0,同相:j=??(?180o),反相:特殊相位關(guān)系:?tu,iui0?tu,iui0=p/2,正交:u領(lǐng)先ip/2,不說u落后i3p/2;i落后up/2,不說i領(lǐng)先u3p/2。?tu,iui0同樣可比較兩個(gè)電壓或兩個(gè)電流的相位差。7/23/202112例2計(jì)算下列兩正弦量的相位差。解不能比較相位差兩個(gè)正弦量進(jìn)行相位比較時(shí)應(yīng)滿足同頻率、同函數(shù)、同符號(hào),且在主值范圍比較。7/23/2021134.周期性電流、電壓的有效值周期性電流、電壓的瞬時(shí)值隨時(shí)間而變,為了衡量其大小工程上采用有
14、效值來表示。周期電流、電壓有效值(effectivevalue)定義R直流IR交流i電流有效值定義為有效值也稱均方根值(root-meen-square)物理意義7/23/202114同樣,可定義電壓有效值:正弦電流、電壓的有效值設(shè)i(t)=Imcos(?t+?)7/23/202115(1)工程上說的正弦電壓、電流一般指有效值,如設(shè)備銘牌額定值。但絕緣水平、耐壓值指的是最大值。因此,在考慮電器設(shè)備的耐壓水平時(shí)應(yīng)按最大值考慮。同理,可得正弦電壓有效值與最大值的關(guān)系:若一交流電壓有效值為U=220V,則其最大值為
15、Um?311V;(2)測量中,電磁式交流電壓、電流表讀數(shù)均為有效值。(3)區(qū)分電壓、電流的瞬時(shí)值、最大值、有效值的符號(hào)。注7/23/202116復(fù)數(shù)A的表示形式AbReIma0A=a+jbAbReIma0?
16、A
17、8.2正弦量的相量表示1.復(fù)數(shù)及運(yùn)算7/23/202117兩種表示法的關(guān)系:A=a+jbA=
18、A
19、ejq=
20、A
21、q直角坐標(biāo)表示極坐標(biāo)表示或復(fù)數(shù)運(yùn)算則A1±A2=(a1±a2)+j(b1±b2)(1)加減運(yùn)算——采用代數(shù)形式若A1=a1+jb1,A2=a2+jb2A1A2ReIm0AbReIma0?
22、A
23、
24、圖解法7/23/202118(2)乘除運(yùn)算——采用極坐標(biāo)形式若A1=
25、A1
26、?1,A2=
27、A2
28、?2除法:模相除,角相減例3乘法:模相乘,角相加則:解7/23/202119例4(3)旋轉(zhuǎn)因子:復(fù)數(shù)ejq=cosq+jsinq=1∠qA?ejq相當(dāng)于A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度q,而模不變。故把ejq稱為旋轉(zhuǎn)因子。解AReIm0A?ejq?7/23/202120故+j,–j,-1都可以看成旋轉(zhuǎn)因子。幾種不同