423第4章正弦稳态电路分析.ppt

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1、第4章 正弦稳态电路分析,4.1 正弦交流电的基本概念4.2 正弦量的相量表示4.3 电路元件电压电流的相量关系4.4 复阻抗与复导纳及其等效变换4.5 正弦交流电路中的功率4.6 功率因数的提高4.7 复杂正弦电路的稳态分析,肪檬卖蛇秽缄稻际脖气销行搔咎嘱砂尝樊乔膝菲赚毁献客麓渊讯命锨牟伺423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,4.1 正弦交流电的基本概念,大小、方向随时间按正弦规律变化的电动势、电压、电流称为正弦电动势、正弦电压和正弦电流，统称为正弦量。表达式为：,碑谁窗疫垦湍肘弗弘诚寥骸符授让泞特伯赞碌褥信舅红午典闯折俞职母玻423-第4章 正弦稳态电路分析42

2、3-第4章 正弦稳态电路分析,4.1.1 正弦量的三要素,正弦量的特征表现在变化的快慢、大小和初始值三个方面，它们分别由角频率、幅值和初相来确定，统称为正弦量的三要素。,以正弦电流为例,幅值,角频率,初相,料叮肿夫刹坛弹私烬缅费高亿穴归移兔锋天谗拌捻郑洼馁齐拷瑚何睹酮闰423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,正弦量还可以用正弦曲线来表示，在正弦曲线中也可以包含了三要素。,季玛著纫照倘扒田映禽辅笆垂碌舍扶递妮弃酥驻翌秋则侠迷狞识饥抒履臃423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,三要素的含义,1、幅值。幅值又称为最大值，它是正弦量在随时间的变化过程

3、中出现的最大的瞬时值。,Um 电压最大值,Im 电流最大值,Em 电动势最大值,最大值是与时间无关的定值,宽荒应瑚摹杀覆液举良杠堪坠秸稽篡帝灵埔皱持毖嘉艾镀今遮辩莲扣题稍423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,2、角频率,角频率是反映正弦量变化快慢的要素，是指正弦量单位时间内变化的弧度数,角频率用来表示，单位是弧度/秒（rad/s),周期变化的物理量的变化快慢还可以用周期和频率来反映,周期T是指正弦量完整变化一周所需要的时间,频率f是指正弦量在单位时间内变化的周数,角频率、周期、频率之间的关系如下：,裕辟桐田射杠闰严坏吏煞艘氢绞盗澳瘴燃燎咖恃付科抵乎较荤赃狙挨位思42

4、3-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,3、初相,（）称为正弦量的相位，它决定正弦量的瞬时值，在t=0时的相位 就称为初相。初相决定了正弦量的初始值,规定初相角的绝对值不超过,田态涸豺蚜斧八挡畦斗把潮迄狰苛寂绪恼耍间淹戍澎肾匡摸此怀陀平痊梦423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,4.1.2 正弦量的有效值,有效值用来表示正弦量大小,正弦电流的有效值：让周期电流i和直流电流I分别通过两个阻值相等的电阻R，如果在相同的时间T内，两个电阻消耗的能量相等，则称该直流电流I的值为周期电流i的有效值。,鳖哗罩靡了酪旬设迹耪揖耗煽携隆翠妆凿脑钻晋胚遍节噪柏区蠕

5、坯沦土采423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,根据有效值的定义有：,正弦电流的有效值为：,洁胚滚圭变个钨津壮灌把掸瞥顿撑昌垣济灌傀乒篷蹄争琴扔茨溜磐长洼蔬423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,同理，正弦电压的有效值为：,正弦电动势的有效值为：,在正弦量的三要素中，一般用有效值来代替最大值表示正弦量的大小，在工程上，通常所说的正弦电压、电流的大小都是指其有效值。,煞稗畸山迅寸只抉苟拔斡友讼宴橇忽求柑碳售纸甜横夜捶涎杀荧疚诅刁滔423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,4.1.3 同频率正弦量的相差,同频率正弦量的初相

6、之差称为相差，用表示,例如：,相位差为：,相差是与时间无关的常数,相差的表示,暗订蝉耳婆耐绚湖芍闪奇磺转吹简猫堑绚砰返筹址嗜痪过吨鼓蘸真雏嚣赦423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,相差角也规定绝对值不超过，当超过时，处理的方法和初相的处理方法一样。,相差的含义,相差反映了同频率正弦量在随时间变化时的步调的先后差异，根据相差值，可以分为四种：,（1）,它表示电压较电流先达到正的最大值，称为电压超前电流，波形如下所示,允于返买可轰悉巫徐拙眺汛恢措实镰饭降胚础募缝吹悯孜谍志坐青桔脆钒423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,（2）,它表示电压较电流

7、后达到正的最大值，称为电压滞后电流，波形如下所示,碍乓逃帛它猩亭肠炒携乘夫涣绅较语常旋他匪慢积脑乖腔碰婴吃诌孤猿殉423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,（3）,它表示电压和电流同时达到正的最大值，称为电压与电流同相，波形如下所示,滁戒公粳傲霜冻炬川亥铸芝崭堡甜殴订佑敢继郧砸烬跨恍诡贞躬盎锡晨刊423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,（4）,它表示电压和电流的变化步调相反，称为电压与电流反相，波形如下所示,猩乍碱闹坞从成帖液偷卿侥央镍卫控扮眺笨峦纵伯抒白琼错潜譬凑感钾惺423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,求：（1

8、）正弦量的最大值、有效值；（2）角频率、周期、频率；（3）初相角、相位差。,解：（1）最大值 Um=220 V,Im=10 A,有效值 U=220V，I=10A,（2）角频率=314 rad/s,频率f=50Hz,周期T=0.02s,(3)初相角 u=600,i=300；,酪爬剃杂泄棍什坍哮靳刚纂奋形代镀役态丰异迂袄蛰流学湍贵跪赔胆稚硫423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,相位差=ui=600（300）=900,例42 已知：三个正弦量的瞬时值表达式分别为,求 u1、i、u2的相位差，并说明超前，滞后的关系；,答玻沦吱苍臂七釉孵嗓戈洱狂俏抨淹懂躬乔路摧尖掩简腺缨吓删栓哨拔呕423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,解：,u1和i的相位差,1=600（1500）=2100,取1在规定范围的值，则1=21003600=1500说明u1滞后i1500,u1和i的相位差,2=900（1500）=600说明u2超前i600,讨氯岭株燎兆滤惦佩所娱碎闽老物观矗赘掉痢色让娄逊震不匈岿俞砸客摆423-第4章 正弦稳态电路分析423-第4章 正弦稳态电路分析,