第四章 交流电路分析.PPT

第四章 交流电路分析,第二节 正弦量的相量表示方法,第一节 正弦交流电路的基本概念,第七节 非正弦周期电流电路的计算,第六节 电路的谐振,第五节 简单交流电路分析,第四节 RLC元件的交流电路,第三节 KCL和KVL的相量形式,第四章 交流电路分析,1、理解正弦量的基本概念及其各种表示方法；2、理解正弦交流电路基本定律的相量形式及阻抗，熟练掌握正弦交流电路的相量分析法；3、掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的意义和方法；4、了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征；5、了解非正弦周期电流电路电量的计算方法。,教学要求：,第一节 正弦交流电路的基本概念,正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的电压、电流或电动势。,+,_,正弦交流电的优越性：便于传输；易于变换 便于运算；有利于电器设备的运行；.,正弦电压,正弦电流,第一节 正弦交流电路的基本概念,一、瞬时值、幅值与有效值,有效值：与交流热效应相等的直流定义。,幅值：Im、Um,则有,交流,直流,瞬时值：i、u,瞬时值小写，幅值、有效值必须大写,幅值下标加 m,第一节 正弦交流电路的基本概念,同理：,注意：（1）交流电压、电流表测量数据为有效值。交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值。（2）电量符号不可混用，区分大小写。,一、瞬时值、幅值与有效值,第一节 正弦交流电路的基本概念,二、周期、频率和角频率,周期T：变化一周所需的时间（s）,第一节 正弦交流电路的基本概念,三、相位和初相位,相位：正弦量表达式中的角度称为相位角，简称相位。反映正弦量变化的进程。,第一节 正弦交流电路的基本概念,二、周期、频率和角频率,计时起点不同，初始值不同。,相位的单位：弧度（rad)或度。,初相位：t=0时刻的相位(初相）。,电流i初相位,电压u初相位,三、相位和初相位,第一节 正弦交流电路的基本概念,设正弦交流电流：,幅值、角频率、初相位称为正弦量的三要素,正弦量的三要素,第一节 正弦交流电路的基本概念,如：,若,电压超前电流,两同频率的正弦量之间的初相位之差。,四、同频率正弦量的相位差,第一节 正弦交流电路的基本概念,电流超前电压,电压与电流同相,电流超前电压,电压与电流反相,不同频率的正弦量比较无意义。,两同频率的正弦量之间的相位差为常数，与计时的选择起点无关。,注意：,四、同频率正弦量的相位差,第一节 正弦交流电路的基本概念,设A为复数:,一、复数的概念及运算,式中:,(2)三角式,第二节 正弦量的相量表示方法,(3)指数式,可得:,由欧拉公式:,一、复数的概念及运算,第二节 正弦量的相量表示方法,瞬时值表达式,波形图,二、正弦量的相量表示方法,相量:表示正弦量的复数称相量,第二节 正弦量的相量表示方法,相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。,？,只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。,或：,注意：,二、正弦量的相量表示方法,第二节 正弦量的相量表示方法,只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。,相量的两种表示形式,相量图:把相量表示在复平面的图形，可不画坐 标轴。,二、正弦量的相量表示方法,第二节 正弦量的相量表示方法,相量的书写方式,模用最大值表示时，则用符号：,实际应用中，模多采用有效值，符号：,如：已知,二、正弦量的相量表示方法,第二节 正弦量的相量表示方法,“j”的数学意义和物理意义,设相量,旋转 因子：,相量 乘以，将逆时针旋转，得到,相量 乘以，将顺时针旋转，得到,二、正弦量的相量表示方法,第二节 正弦量的相量表示方法,正误判断,1.已知：,？,有效值,？,3.已知：,复数,瞬时值,j45,？,最大值,？,？,负号,解:(1)相量式,(2)相量图,例1:将 u1、u2 用相量表示,第二节 正弦量的相量表示方法,例2:已知,求：,有效值 I=16.8 A,第二节 正弦量的相量表示方法,例3：图示电路是三相四线制电源，已知三个电源的电压分别为：,