正弦电路的电压电流及相量表示.pptVIP

第1页，课件共27页，创作于2023年2月8.1正弦稳态交流电路的基本概念一、正弦量的瞬时值一个周期内，正弦量在不同瞬间具有不同的值，将此称为正弦量的瞬时值，一般用小写字母如i（tK）、u（tK）或i、u来表示tK时刻正弦电流、电压的瞬时值。表示正弦量的瞬时值随时间变化规律的数学式叫做正弦量的瞬时值表达式，也叫解析式.用i（t），u（t）或i、u表示。解析式：第2页，课件共27页，创作于2023年2月正弦电压解析式u（t）=Umsin（ωt+?u）正弦电流解析式i（t）=Imsin（ωt+?i）第3页，课件共27页，创作于2023年2月正弦波形：表示正弦量的瞬时值随时间变化规律的图像叫正弦量的波形。正弦电压的波形第4页，课件共27页，创作于2023年2月强调说明：同一交流量，如果参考方向选择相反，那么瞬时值和解析式都相差一个负号，波形相对横轴（时间轴）相反。因此画交流量的波形和确定解析式时，必须先选定参考方向。二、正弦量的三要素一个正弦量是由振幅、角频率和初相来确定的，称为正弦量的三要素。它们分别反映了正弦量的大小、变化的快慢及初始值三方面的特征。第5页，课件共27页，创作于2023年2月振幅：正弦量瞬时值中的最大值叫振幅，也叫峰值，振幅用来反映正弦量的幅度大小。有时提及的峰-峰值是指电压正负变化的最大范围，即等于2Um。振幅总是取绝对值，即正值。角频率角频率ω是正弦量在每秒钟内变化的电角度，单位是弧度/秒（rad/s）。ω与周期T及频率f的关系如下：第6页，课件共27页，创作于2023年2月知识扩充:1、周期是交流电完成一个循环所需要的时间，用字母T表示，电位为秒（s）。频率是单位时间内交流电循环的次数，用f表示。频率与周期互为倒数关系。单位为1/秒，又称赫兹（Hz），工程实际中常用的单位还有kHz、MHz及GHz等。2、我国和世界上大多数国家，电力工业的标准频率即所谓的“工频”是f=50Hz，其周期为0.02s，少数国家（如美国、日本）的工频为60Hz。在其他技术领域中也用到各种不同的频率，如声音信号的频率为20～20000Hz，广播中频段载波频率为535～1605Hz，电视用的频率以MHz计，高频炉的频率为200～300kHz，目前无线电波中频率最高的是激光，其频率可达106MHz（即1GHz）以上。第7页，课件共27页，创作于2023年2月相位和初相相位：（ωt+?）是随时间变化的电角度，它决定了正弦量每一瞬间的状态，称为正弦量的相位角或相位，单位是弧度（rad）或度（o）。初相：初相是正弦量在t=0时刻的相位，用表示，我们规定|?|≤π。初相反映了正弦量在t=0时的状态。第8页，课件共27页，创作于2023年2月问题？如何根据正弦波形确定初相？由波形可以看出在一个周期内正弦量的瞬时值两次为零。现规定：靠近计时起点最近的，并且由负值向正值变化所经过的那个零值叫做正弦量的零值，简称正弦零值。正弦量初相的绝对值就是正弦零值到计时起点（坐标原点）之间的电角度。初相的正负这样判断：看正弦零值与计时起点的位置，若正弦零值在计时起点之左，则初相为正；若在右边，则为负值；若正弦零值与计时起点重合，则初相为零。第9页，课件共27页，创作于2023年2月初相φ＞0的情况初相φ＜0的情况初相φ=0的情况注意：初相的大小和正负与计时起点（即t=0时刻）的选择有关，选择不同，初相则不同，正弦量的初始值也随之不同。第10页，课件共27页，创作于2023年2月三、相位差定义：两个同频率正弦量的相位之差，称为相位差，用?表示。同样规定|?|≤π。表达式：设有两个同频率正弦电流：i1（t）=I1msin（ωt+?1）i2（t）=I2msin（ωt+?2）第11页，课件共27页，创作于2023年2月它们的相位差为：?=（ωt+?1）-（ωt+?2）=?1-?2两个同频率正弦量的相位之差等于它们的初相之差。相位差不随时间变化，与计时起点也没有关系。通常用相位差?的量值来反映两同频率正弦量在时间上的“超前”和“滞后”关系。问题：如何用相位差描述两同频率正弦量的相位关系？第12页，课件共27页，创作于2023年2月（1）若?=?1-?2＞0，表明i1（t）超前i2（t）；超前的角度为?；（2）若?=?1-?2＜0，表明i1（t）滞后i2（t）