理论教育 正弦交流电的表示法

正弦交流电的表示法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:正弦交流电一般有3种表示方法:解析式表示法、波形图表示法和相量表示法。这两种方法虽然能完整反映正弦交流电的3要素,但在分析和计算交流电路时比较麻烦,为此引入相量表示法。所谓相量表示法,就是用一个在直角坐标中绕原点不断旋转的矢量来表示正弦交流电的方法,也称为旋转矢量表示法。图3-1-6正弦交流电的旋转矢量表示法已知正弦交流电电压u=311sin,交流电流i=20sin,试画出它们的相量图。

正弦交流电的表示法

正弦交流电一般有3种表示方法:解析式表示法、波形图表示法和相量表示法。

解析式表示法和波形图表示法在前面介绍正弦交流电基本知识时已用到。解析式表示法是用三角函数式表示正弦交流电与时间的变化关系的方法,即瞬时值表达式。波形图表示法是在平面直角坐标系中作出正弦交流电的瞬时值u(或i)与时间t(或tω)的变化关系曲线。这两种方法虽然能完整反映正弦交流电的3要素,但在分析和计算交流电路时比较麻烦,为此引入相量表示法。

所谓相量表示法,就是用一个在直角坐标中绕原点不断旋转的矢量来表示正弦交流电的方法,也称为旋转矢量表示法。如图3-1-6所示。

用旋转矢量表示法表达正弦量时规定如下:

(2)当t=0时,旋转矢量与x轴正向夹角代表正弦量的初相位0φ,当0φ>0时,矢量在x轴的上方;当0φ<0时,矢量在x轴的下方;

(3)旋转矢量以角频率ω随时间t逆时针旋转,任一瞬间,旋转矢量在y轴上的投影就是该正弦量的瞬时值,当t=t1时,矢量在y轴的投影表示该时刻的瞬时值1i,如图3-1-6所示。(www.daowen.com)

图3-1-6 正弦交流电的旋转矢量表示法

【例3-1-2】已知正弦交流电电压u=311sin(ωt+30°),交流电流i=20sin(ωt+120°),试画出它们的相量图。

解:分别选定311 V和20 A为矢量长度,在横轴上方以30°和120°的角度作矢量,它们都以同样的ω角速度逆时针旋转,如图3-1-7所示。

图3-1-7 例3-1-2图

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