电路第五版,邱关源,第五版课件
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电路邱关源第五版课件
![电路邱关源第五版课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b6238e4c6d85ec3a87c24028915f804d2b168705.png)
电路邱关源第五版课件
新版电路邱关源第五版课件。深入浅出地介绍电路邱关源第五版,并解释了 它在电路领域中的重要性。
课件结构
1 简洁明了
以清晰的章节结构组织,便于学生理解和记 忆。
2 丰富多样
包含了大量图示、示例和习题,帮助学生更 好地掌握电路理论。
3 提供练习
每个章节都配有练习题,巩固学生对电路知 识的理解。
4 配套资源
提供网上电子版教材和课后答案,方便学生 自主学习。
电路邱关源第五版主要内容
电路基础
介绍电路的基本概念,如电压、 电流、电阻和功率。
电路元件
详细讲解电阻、电容、电感等 元件的特性和应用。
分析技术
探讨各种分析电路的技术和方 法,如基尔霍夫定律和节点法 则。
使用电路邱关源第五版的好处
1 全面性
2 易于理解
涵盖了电路领域的各个方面,从基础到高级。
讲解方式清晰简明,使学生更容易理解电际应用案例,帮助学生将理论 运用到实际问题中。
4 丰富资源
配有配套网上资源和习题,提供了学习和巩 固知识的机会。
电路邱关源第五版的应用案例
1
电子产品设计
讲解了如何设计和分析电子产品中的电路部分。
了解电路在不同领域中的应用,提高综合素养。
2
能源系统
介绍了电路在太阳能、风能等能源系统中的应用。
3
通信技术
讨论了电路在通信设备和网络中的应用和分析。
总结和要点
扎实基础知识
通过理解电路基础知识,为进一步学习奠定坚 实基础。
灵活应用能力
通过掌握电路分析技术,能够解决实际电路问 题。
深入实践经验
通过应用案例学习,培养实践能力和创新思维。
全面认知电路
新版电路邱关源第五版课件。深入浅出地介绍电路邱关源第五版,并解释了 它在电路领域中的重要性。
课件结构
1 简洁明了
以清晰的章节结构组织,便于学生理解和记 忆。
2 丰富多样
包含了大量图示、示例和习题,帮助学生更 好地掌握电路理论。
3 提供练习
每个章节都配有练习题,巩固学生对电路知 识的理解。
4 配套资源
提供网上电子版教材和课后答案,方便学生 自主学习。
电路邱关源第五版主要内容
电路基础
介绍电路的基本概念,如电压、 电流、电阻和功率。
电路元件
详细讲解电阻、电容、电感等 元件的特性和应用。
分析技术
探讨各种分析电路的技术和方 法,如基尔霍夫定律和节点法 则。
使用电路邱关源第五版的好处
1 全面性
2 易于理解
涵盖了电路领域的各个方面,从基础到高级。
讲解方式清晰简明,使学生更容易理解电际应用案例,帮助学生将理论 运用到实际问题中。
4 丰富资源
配有配套网上资源和习题,提供了学习和巩 固知识的机会。
电路邱关源第五版的应用案例
1
电子产品设计
讲解了如何设计和分析电子产品中的电路部分。
了解电路在不同领域中的应用,提高综合素养。
2
能源系统
介绍了电路在太阳能、风能等能源系统中的应用。
3
通信技术
讨论了电路在通信设备和网络中的应用和分析。
总结和要点
扎实基础知识
通过理解电路基础知识,为进一步学习奠定坚 实基础。
灵活应用能力
通过掌握电路分析技术,能够解决实际电路问 题。
深入实践经验
通过应用案例学习,培养实践能力和创新思维。
全面认知电路
电路分析基础第五版邱关源通用课件
![电路分析基础第五版邱关源通用课件](https://img.taocdn.com/s3/m/01c908f1fc0a79563c1ec5da50e2524de518d004.png)
一阶动态电路的微分方程及其响应
总结词
求解微分方程
详细描述
根据微分方程的特性和初始条件,求 解微分方程以获得电路元件的状态变 量随时间变化的规律。常用的求解方 法包括分离变量法、常数变易法、线 性化法等。
一阶动态电路的微分方程及其响应
总结词:分析响应
详细描述:根据求解出的状态变量,分析电路元件的响应特性。响应特性包括稳 态响应和暂态响应,其中暂态响应指的是电路从初始状态达到稳态的过程。
电路分析基础第五版邱关源 通用课件
目录
• 绪论 • 电路的基本定律和定理 • 电阻电路的分析 • 一阶动态电路的分析 • 二阶动态电路的分析 • 正弦稳态电路的分析 • 三相电路的分析 • 非正弦周期电流电路的分析
01
绪论
电路分析的目的和任务
目的
电路分析是电子工程和电气工程学科中的基础课程,其目的是理解和掌握电路的基本原理、基本概念 和基本分析方法,为后续专业课程的学习打下基础。
)
三相电源或三相负载的端点相互 连接,每相负载承受的电压为电 源线电压。
混合连接
在某些情况下,电路中可能同时 存在星形和三角形连接的负载, 这称为混合连接。
三相电路的电压和电流分析
1 2
相电压与线电压
在星形连接中,相电压等于电源电压;在三角形 连接中,线电压等于电源电压。
对称三相电路
当三相电源和三相负载对称时,各相的电压和电 流大小相等,相位互差120°。
一阶电路的阶跃响应和冲激响应
总结词:阶跃响应
详细描述:阶跃响应是指当输入信号为一个阶跃函数时,电路的输出响应。阶跃响应的特点是初始时刻电路输出突然跳变到 某一值,然后逐渐趋近于稳态值。
一阶电路的阶跃响应和冲激响应
电路第五版ppt(邱关源
![电路第五版ppt(邱关源](https://img.taocdn.com/s3/m/45a90961ddccda38376baf8e.png)
i
R
u 则欧姆定律写为 u = –R i
-
+
i = –G u
公式和参考方向必须配套使用! 公式和参考方向必须配套使用!
3. 功率和能量 功率: 功率: R
说明电阻元件 在任何时刻总 是消耗功率的。 是消耗功率的。
i
+
i
u
R
-
p = u i = i2R =u2 / R
关联: 关联:吸收能量
假定发生的电磁过程 都集中在元件内部进行
电路元件按照一定的规则进行连接 电路元件按照一定的规则进行连接
线性 ━非线性 时变 ━ 时不变 分布参数 ━ 集总参数
d << λ
6000km
求开关闭合后的电流i 求开关闭合后的电流 i
R 1
C
∽
R2 R4
Us1 RL
Us2
L
R3
研究的手段
基本定律、定理、 基本定律、定理、原理必须掌握 时域分析法 基本方法 频域分析法
用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向 电流的参考方向。 • 用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。
i A B
• 用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由 指向 。 用双下标表示: 电流的参考方向由A指向 指向B。
A
iAB
B
2. 电压的参考方向 (voltage reference direction)
10BASE-T wall plate
电 池
功能
a b
柎的 的 枱 枞。 枞。
惊电路枞案
2. 电路模型 (circuit model)
10BASE-T wall plate
电 池 导线 电路模型
4电路(邱关源-第五版)课件第四章 电路分析定理
![4电路(邱关源-第五版)课件第四章 电路分析定理](https://img.taocdn.com/s3/m/90da4428842458fb770bf78a6529647d27283424.png)
iS1 G2 G3
或表示为:
G1 is1
1 i2 G2 i3
+
un1 a1iS1 a2us2 a3uS3
us2
u u u (1)
(2)
(3)
n1
n1
n1
–
G3
+ us3 –
支路电流为:
i2
(un1
uS 2 )G2
( G3G2 G2 G3
)uS 2
2
G3G2uS 3 G2 G3
G2iS1 G2 G3
+ 2 4V
-
+ 2V - 10 10 2
+
I1
10V 5 2
-
解 应求电流I,先化简电路。 应用结点法得:
(
1 2
1 2
1 5)u1
10 2
2 2
6
I1 (5 2) / 2 1.5A
R 2/1 2Ω
u1 6 /1.2 5V I 1.5 0.5 1A
返回 上页 下页
例5 已知: uab=0, 求电阻R
3. 几点说明
①叠加定理只适用于线性电路。 ②一个电源作用,其余电源为零
电压源为零 — 短路。 电流源为零 — 开路。
返回 上页 下页
G1 i2 is1
G2 i3
+ us2 –
= G3
i i G1
(1) 2
G2
(1) 3
G3
+
is1
us3
–
三个电源共同作用
is1单独作用
i G (2) 12
i(2)
2A
4
70V 10 +-
解 画出分电路图
2
I
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
![电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)](https://img.taocdn.com/s3/m/d18f3709763231126edb1147.png)
i
+
uS
-
R
uS i R i 0 ( R )
i ( R 0)
空载
电压源不能短路!
4. 功率
P uS i
(1) 电压、电流的参考方向非关联;
i
uS
_
i
uS
_
+
u
P uS i
物理意义:
发出功率,起电源作用 电流(正电荷 )由低电位向 高电位移动,外力克服电场 力作功电源发出功率。
电压的参考方向与实际方向的关系图示:
参考方向 U 参考方向 U
+
–
+
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
3.电压参考方向的三种表示方式: (1) 用箭头表示:
U
(2) 用正负极性表示:
+
(3) 用双下标表示:
U
A
UAB
B
四、关联参考方向
元件电流的参考方向与电压 的参考方向一致, 则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向; 否则为非关联参考方向。
-
求图示电路中各方框所代表的元 I1 + 件消耗或产生的功率。已知: 2 U2 U1=1V, I1=2A, U2= -3V, - I2=1A, U3=8V, I3= -1A U4= -4V, U5=7V, U6= -3V
U5 5
-
I2 I3
解
P1 U1 I1 1 2 2W(发出)
+
3 U3
中其它各点的电位也将随之改变;
电压:电路中两点间的电压值是固定的,不会因
参考点的不同而改变。
+
uS
-
R
uS i R i 0 ( R )
i ( R 0)
空载
电压源不能短路!
4. 功率
P uS i
(1) 电压、电流的参考方向非关联;
i
uS
_
i
uS
_
+
u
P uS i
物理意义:
发出功率,起电源作用 电流(正电荷 )由低电位向 高电位移动,外力克服电场 力作功电源发出功率。
电压的参考方向与实际方向的关系图示:
参考方向 U 参考方向 U
+
–
+
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
3.电压参考方向的三种表示方式: (1) 用箭头表示:
U
(2) 用正负极性表示:
+
(3) 用双下标表示:
U
A
UAB
B
四、关联参考方向
元件电流的参考方向与电压 的参考方向一致, 则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向; 否则为非关联参考方向。
-
求图示电路中各方框所代表的元 I1 + 件消耗或产生的功率。已知: 2 U2 U1=1V, I1=2A, U2= -3V, - I2=1A, U3=8V, I3= -1A U4= -4V, U5=7V, U6= -3V
U5 5
-
I2 I3
解
P1 U1 I1 1 2 2W(发出)
+
3 U3
中其它各点的电位也将随之改变;
电压:电路中两点间的电压值是固定的,不会因
参考点的不同而改变。
《电路》第五版邱关源罗先觉课件
![《电路》第五版邱关源罗先觉课件](https://img.taocdn.com/s3/m/5812136e4a35eefdc8d376eeaeaad1f34793115f.png)
频率特性的概念
网络函数随频率变化的特性,包括幅频特性和相频特性。
频率特性的分析方法
通过求解电路在正弦稳态下的响应,得到网络性
RC电路的基本构成
由电阻和电容元件组成的电路。
RC电路的频率特性
随着频率的变化,RC电路的阻抗、 相位等都会发生变化,表现出不 同的频率响应特性。
视在功率为电压与电流的复数模的乘积,有功功率 为平均功率,无功功率为电路中储能元件与电源之 间交换的功率
功率因数的提高
通过改善电路元件参数或采用补偿装置来提 高功率因数,减少无功功率的传输,提高电 力系统的效率
06 频率特性及多频正弦稳态 电路分析
网络函数与频率特性
网络函数的定义
表示线性时不变电路在单一频率正弦激励下,响应的相量 与激励相量比值,即电压传递函数或电流传递函数。
电功率与电能
电功率
单位时间内电场力所做的功称为 电功率。
电能
一段时间内电场力所做的功称为电 能。
功率守恒
在一个闭合电路中,电源发出的功 率等于各负载吸收的功率之和。
电阻元件及欧姆定律
电阻元件
表示消耗电能的元件,用R表示。
欧姆定律
在一段不含电源的导体中,导体 中的电流I与导体两端的电压U成 正比,与导体的电阻R成反比。
串联谐振电路的应用
在通信、电子测量等领域广泛应用,如选频 电路、振荡电路等。
RLC并联谐振电路
RLC并联电路的基本构成
由电阻、电感和电容元件并联组成的 电路。
并联谐振的概念
当电路中的感抗等于容抗时,电路发 生谐振,此时电路的阻抗最大,电压 最高。
并联谐振电路的频率特性
在谐振频率附近,电路的幅频特性出 现深谷,相频特性发生突变。
网络函数随频率变化的特性,包括幅频特性和相频特性。
频率特性的分析方法
通过求解电路在正弦稳态下的响应,得到网络性
RC电路的基本构成
由电阻和电容元件组成的电路。
RC电路的频率特性
随着频率的变化,RC电路的阻抗、 相位等都会发生变化,表现出不 同的频率响应特性。
视在功率为电压与电流的复数模的乘积,有功功率 为平均功率,无功功率为电路中储能元件与电源之 间交换的功率
功率因数的提高
通过改善电路元件参数或采用补偿装置来提 高功率因数,减少无功功率的传输,提高电 力系统的效率
06 频率特性及多频正弦稳态 电路分析
网络函数与频率特性
网络函数的定义
表示线性时不变电路在单一频率正弦激励下,响应的相量 与激励相量比值,即电压传递函数或电流传递函数。
电功率与电能
电功率
单位时间内电场力所做的功称为 电功率。
电能
一段时间内电场力所做的功称为电 能。
功率守恒
在一个闭合电路中,电源发出的功 率等于各负载吸收的功率之和。
电阻元件及欧姆定律
电阻元件
表示消耗电能的元件,用R表示。
欧姆定律
在一段不含电源的导体中,导体 中的电流I与导体两端的电压U成 正比,与导体的电阻R成反比。
串联谐振电路的应用
在通信、电子测量等领域广泛应用,如选频 电路、振荡电路等。
RLC并联谐振电路
RLC并联电路的基本构成
由电阻、电感和电容元件并联组成的 电路。
并联谐振的概念
当电路中的感抗等于容抗时,电路发 生谐振,此时电路的阻抗最大,电压 最高。
并联谐振电路的频率特性
在谐振频率附近,电路的幅频特性出 现深谷,相频特性发生突变。
电路 邱关源第五版通用课件
![电路 邱关源第五版通用课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b913a58c5ebfc77da26925c52cc58bd630869318.png)
时域分析法
时域分析法是一种基于微分方 程或差分方程的方法,直接在 时间域内对非正弦周期电压和 电流进行分析,可以更直观地 了解电路的工作过程。
复数分析法
复数分析法是一种基于复数运 算的方法,通过将实数域中的 非正弦周期电压和电流转换为 复数域进行分析,可以简化计 算过程。
非正弦周期电流电路的功率
非正弦周期功率的概念
总结词
网孔电流法是一种求解电路中电压和电流的方法,通过设置网孔电流并利用基尔 霍夫定律建立方程式求解。
详细描述
网孔电流法的基本思想是将电路中的网孔电流作为未知数,根据基尔霍夫电压定 律建立网孔电压方程,然后求解网孔电流。通过网孔电流法,我们可以得到电路 中各支路的电流和电压。
叠加定理
总结词
叠加定理是一种求解线性电路中电压和电流的方法,它基于 线性电路的性质,即多个激励源共同作用时,各激励源分别 产生的响应可以叠加起来得到总响应。
在正弦稳态电路中,有功功率是指电 路中消耗的功率,其计算公式为 $P=UIcostheta$,其中$U$和$I$分 别为电压和电流的有效值,$theta$ 为电压与电流之间的相位差。无功功 率是指电路中交换的功率,其计算公 式为$Q=UIsintheta$。有功功率和 无功功率都是标量,但无功功率带有 符号。
非正弦周期功率是指非正弦周期电压和电流在一定时间内 所做的功或所消耗的能量,其计算需要考虑电压和电流的 有效值和相位差等因素。
非正弦周期功率的计算方法
非正弦周期功率可以通过计算电压和电流的有效值之积, 再乘以时间得到。也可以通过傅里叶级数展开的方法,分 别计算各次谐波的功率再求和得到。
非正弦周期功率的测量方法
电场力对电荷所做的功,通常用符号U表示。电压的 大小等于电场力把单位正电荷从一点移动到另一点 所做的功。
5电路第五版-邱关源--课件--第五章 含有运算放大器的电阻电路
![5电路第五版-邱关源--课件--第五章 含有运算放大器的电阻电路](https://img.taocdn.com/s3/m/5083f344182e453610661ed9ad51f01dc381575b.png)
5.3 含有理想运算放大器的电路分析
1. 分析方法
①根据理想运放的性质,抓住以下两条规则: (a)倒向端和非倒向端的输入电流均为零 [ “虚断(路)”]; (b)对于公共端(地),倒向输入端的电压与 非倒向输入端的电压相等 [ “虚短(路)”]。
②合理地运用这两条规则,并与结点电压法相结合。
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R3 R2 R3
+
(1
i1= if
+ u_o
i1
ui1 u R1
u uo Rf
u
u
ui2
R3 R2 R3
Rf R1
)
ui1
Rf R1
当 R1 R2 , Rf R3
u0
(ui2
ui1 )
Rf R1
返回 上页 下页
例1 求输出电压uo
2R i2
解
倒向比例电路
4 uo
i1 + 4V _
+
u2 R1R2R2u1
电 u_1 R2 路
RL _u2 R1
_
+
+
+
+
u2 R1R2R2u1
u_1 R2
RL _u2
可见,加入跟随器后,隔离了前后两级电路的 相互影响。
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④ 减法运算
if Rf
u-=u+ i-=i+=0
ui1 i1 R1 ui2
R2 R3
解得:
u0 ui2
iu- _ u+ +
z不超过10V,同时要求每一个电阻的功率不超过 0.5W,确定各电阻的值。
R
解
uy
R
R uz
电路第五版 邱关源 课件
![电路第五版 邱关源 课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1731c505842458fb770bf78a6529647d26283461.png)
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析的基本定理之一,它表明在多个独立源共同作用的线性 电路中,任何一个元件的响应等于各个独立源单独作用于该元件所产生的响应的 代数和。
详细描述
叠加定理是线性电路分析的重要工具,它可以用来求解多个独立源共同作用下的 电路问题。通过应用叠加定理,可以将多个独立源分别单独作用于电路,然后将 其对电路的影响(即电压或电流)叠加起来,得到最终的响应。
电路第五版 邱关源 课件
目录
• 电路的基本概念 • 电路分析方法 • 正弦稳态电路分析 • 三相电路 • 非正弦周期电流电路 • 一阶动态电路分析
01
电路的基本概念
Chapter
电流、电压和电阻
电流
电荷在导体中流动的现象称为电流。电流的大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来 表示,通常用字母I表示。
由三个幅值相等、频率相同、相 位互差120度的正弦电压源组成 。
三相负载
分为对称和不对称两类。对称负 载有星形和三角形连接方式,不 对称负载则可能存在单相或多相 的连接方式。
三相电路的分析方法
相电压和线电压
在三相四线制中,相电压 是各相与中性点之间的电 压,线电压是任意两相之 间的电压。
相电流和线电流
}}{1.732}$。
视在功率
表示电路的总功率,计算公式为 $S = sqrt{P^2 + Q^2}$。
05
非正弦周期电流电路
Chapter
非正弦周期电流电路的分析方法
傅里叶级数展开法
将非正弦周期电流或电压表示为傅里叶级数的形式,然后对每一 个展开项分别进行计算。
平均值法
将非正弦周期函数表示为直流和交流成分的平均值,适用于分析线 性非正弦周期电路。
《电路》邱关源第五版第一章课件
![《电路》邱关源第五版第一章课件](https://img.taocdn.com/s3/m/3348f5b94793daef5ef7ba0d4a7302768f996f7d.png)
件组成的电路。
欧姆定律的应用非常广泛, 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律,我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$,以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题,例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系,包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系,即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一,它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中,电压与电流成正比,即 $V = IR$,其中 $V$ 是电压,$I$ 是 电流,$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中,电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小,通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中,电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成,其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度,表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ,表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量,表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
欧姆定律的应用非常广泛, 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律,我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$,以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题,例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系,包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系,即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一,它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中,电压与电流成正比,即 $V = IR$,其中 $V$ 是电压,$I$ 是 电流,$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中,电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小,通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中,电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成,其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度,表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ,表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量,表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
电路课件第一章第五版邱关源高等教育出版社
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(3)参考方向不同时,其表达式相差一负号,但实际 方向不变。
五、电 位
在电路中任选一点, 设其电位为零(用接地符号 “ ┻ ”标记),此点称为参考点。 其它各点对参考点的电压,便是该点电位。记为:“VX” 注意:电位为单下标。比参考点电位高为正,否则为负。
电位和电压的区别: 电位:电位值是相对的,参考点选得不同,
电路是电流的通路。实际电路是由电气器件相互联 接而构成的。由电源、负载和中间环节组成。
二、电路的作用
1、电能的传输和转换
发 电 机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
电灯 电动机 电炉...
2、传递和处理信号
话筒 放 大 器
三、电路分析
扬声器
1、激励: 电源或信号源的电压或电流。
2、响应: 由于激励在电路各部分产生的电压和电流。
d
=0-3= -3V
Vd=Vc-Ucd
= -7V
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义:
电流的定义:
u dW dq
i dq dt
电功率: p dW u dq u i dt u i
dt dt
dt
功率的单位:W (瓦) (Watt,瓦特)
能量的单位: J (焦) (Joule,焦耳)
电流方向?
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω
3Ω
10V
9V
二、电流
1、实际方向: 正电荷运动的方向。
2、参考方向: 任意指定一个方向作为电流的方向。
把电流看成代数量:
若电流的参考方向与它的实际方向一致,则电流 为正值;
若电流的参考方向与它的实际方向相反,则电流 为负值。
电流的参考方向与实际方向的关系图示:
五、电 位
在电路中任选一点, 设其电位为零(用接地符号 “ ┻ ”标记),此点称为参考点。 其它各点对参考点的电压,便是该点电位。记为:“VX” 注意:电位为单下标。比参考点电位高为正,否则为负。
电位和电压的区别: 电位:电位值是相对的,参考点选得不同,
电路是电流的通路。实际电路是由电气器件相互联 接而构成的。由电源、负载和中间环节组成。
二、电路的作用
1、电能的传输和转换
发 电 机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
电灯 电动机 电炉...
2、传递和处理信号
话筒 放 大 器
三、电路分析
扬声器
1、激励: 电源或信号源的电压或电流。
2、响应: 由于激励在电路各部分产生的电压和电流。
d
=0-3= -3V
Vd=Vc-Ucd
= -7V
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义:
电流的定义:
u dW dq
i dq dt
电功率: p dW u dq u i dt u i
dt dt
dt
功率的单位:W (瓦) (Watt,瓦特)
能量的单位: J (焦) (Joule,焦耳)
电流方向?
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω
3Ω
10V
9V
二、电流
1、实际方向: 正电荷运动的方向。
2、参考方向: 任意指定一个方向作为电流的方向。
把电流看成代数量:
若电流的参考方向与它的实际方向一致,则电流 为正值;
若电流的参考方向与它的实际方向相反,则电流 为负值。
电流的参考方向与实际方向的关系图示:
电路第五版 邱关源 ppt
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2. 电路模型
开关 白炽灯
电 池
导线
电路图
Rs
RL
Us
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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5种基本的理想电路元件: 电阻元件:表示消耗电能的元件。 电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件。 电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件。 电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成
件内部进行。
集总条件 d
注意集总参数电路中u、i 可以是时间的函数,
但与空间坐标无关。因此,任何时刻,流入两 端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的 电流;端子间的电压为确定值。
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例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足:
l
集总参 数电路
z
i i
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示:如iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
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2.电压的参考方向
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至另
一点时电场力作功(W)的大小。
u
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏[特])、kV、mV、V
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例2-1
p uiS
iS
u
①电压、电流的参考方向非关联。
_
p uiS 0
发出功率,起电源作用。
②电压、电流的参考方向关联。
p uiS 0
吸收功率,充当负载。
iS
邱关源罗先觉电路第五版全部PPT课件
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I
+
+
uS _
任意 元件
u _
R
I
+
+
uS_
u
_
对外等效!
注意:与理想电压源并联的任何元件不起作用
CHENLI
26
二. 理想电流源的串联并联
注意参考方向
并联
is is 1 is 2 is n isk
iS1 iS2
ºiS iSn
等效电路
º
iS
串联
iS1
i
º iS2
º
is is1is2
相同的理想电流源才能串联, 每个电流源的端电压不能确定
n
G eqG 1G 2 G n G kG k
k1
等效电导等于并联的各电导之和
R 1 eq G eq R 1 1R 1 2C HE NLIR 1 n 即 R eq R k
10
3.并联电阻的电流分配
电流分配与电导成正比
ik u/ Rk Gk i u/ Req Geq
ik
Gk G eq
i
对于两电阻并联,有:
i
º R1
i1 R2
i2
º
Req
R1R2 R1 R2
i1
R2i R1 R2
i2
R1i R1 R2
CHENLI
11
4. 功率
p1=G1u2, p2=G2u2,, pn=Gnu2
总功率 表明:
p=Gequ2 = (G1+ G2+ …+Gn ) u2 =G1u2+G2u2+ +Gnu2 =p1+ p2++ pn
2
电路邱关源第五版课件
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导线
连接电路中的各个元件,传输电流 。
04
电路元件
电阻器
限制电流,将电能转换为热能。
电容器
储存电荷,具有隔直流、阻交流的特性。
电感器
储存磁能,具有隔交流、阻直流的特性。
二极管
单向导电,主要用于整流和检波。
电路的基本物理量
电流
单位时间内流过导体的电荷量 ,表示电荷移动的速度。
电压
电场中两点之间的电势差,表 示电场力做功的能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
戴维南定理
总结词
戴维南定理是一种将复杂电路等效为简单电路的方法,通过应用该定理,可以简化电路 分析过程。
详细描述
戴维南定理指出,任何一个线性有源二端网络可以用一个电源来代替,电源的电动势等 于网络中独立源的电动势和独立电源的代数和,而电源的内阻等于网络中所有元件电阻 的总和。通过应用戴维南定理,我们可以将复杂的电路等效为简单的电源和电阻模型,
有效值与峰值
有效值是描述正弦交流电热效应的等 效值,而峰值则是正弦交流电的最大 值。
正弦稳态电路的分析方法
相量法
通过引入复数相量来描述正弦交流电,从而 简化计算过程。
功率与功率因数
功率是描述电路传输能量的能力,而功率因 数则是反映电路效率的指标。
阻抗与导纳
阻抗和导纳是描述电路对正弦交流电的阻碍 和导引能力的物理量。
三相功率
三相功率的计算
三相功率是三相电路中各相功率的总和 ,计算公式为$P = frac{1}{3} times (P_1 + P_2 + P_3)$。其中$P_1, P_2, P_3$分 别为三相的功率。
VS
三相功率的测量
测量三相功率可以使用三相功率表,它能 够同时测量三相电路中的功率,并计算总 功率。在电力系统中,三相功率的平衡对 于保证系统的稳定运行非常重要。
连接电路中的各个元件,传输电流 。
04
电路元件
电阻器
限制电流,将电能转换为热能。
电容器
储存电荷,具有隔直流、阻交流的特性。
电感器
储存磁能,具有隔交流、阻直流的特性。
二极管
单向导电,主要用于整流和检波。
电路的基本物理量
电流
单位时间内流过导体的电荷量 ,表示电荷移动的速度。
电压
电场中两点之间的电势差,表 示电场力做功的能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
戴维南定理
总结词
戴维南定理是一种将复杂电路等效为简单电路的方法,通过应用该定理,可以简化电路 分析过程。
详细描述
戴维南定理指出,任何一个线性有源二端网络可以用一个电源来代替,电源的电动势等 于网络中独立源的电动势和独立电源的代数和,而电源的内阻等于网络中所有元件电阻 的总和。通过应用戴维南定理,我们可以将复杂的电路等效为简单的电源和电阻模型,
有效值与峰值
有效值是描述正弦交流电热效应的等 效值,而峰值则是正弦交流电的最大 值。
正弦稳态电路的分析方法
相量法
通过引入复数相量来描述正弦交流电,从而 简化计算过程。
功率与功率因数
功率是描述电路传输能量的能力,而功率因 数则是反映电路效率的指标。
阻抗与导纳
阻抗和导纳是描述电路对正弦交流电的阻碍 和导引能力的物理量。
三相功率
三相功率的计算
三相功率是三相电路中各相功率的总和 ,计算公式为$P = frac{1}{3} times (P_1 + P_2 + P_3)$。其中$P_1, P_2, P_3$分 别为三相的功率。
VS
三相功率的测量
测量三相功率可以使用三相功率表,它能 够同时测量三相电路中的功率,并计算总 功率。在电力系统中,三相功率的平衡对 于保证系统的稳定运行非常重要。
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jθ
(j = −1 为虚数单位)
指数式 o
θ
a 三角函数式 Re
F =| F | e =| F | (cosθ + j sinθ) = a + jb
jθ
F =| F | ejθ =| F | ∠θ
极坐标式
返 回 上 页 下 页
几种表示法的关系: 几种表示法的关系:
Im b |F| F
F = a + jb
F =| F | e =| F | ∠θ
jθ
2 2
θ
o a Re
| F |= a + b b 或 a =| F | cosθ θ = arctan a b =| F | sinθ
2. 复数运算 ①加减运算 —— 采用代数式
返 回
上 页
下 页
若 则 Im F2
F1=a1+jb1, F2=a2+jb2 F1±F2=(a1±a2)+j(b1±b2) F1+F2
1
i2 (t) = −3cos( π t + 300 ) 100
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周期性电流、 4. 周期性电流、电压的有效值
周期性电流、电压的瞬时值随时间而变, 周期性电流、电压的瞬时值随时间而变,为 了衡量其平均效果工程上采用有效值来表示。 了衡量其平均效果工程上采用有效值来表示。 周期电流、 周期电流、电压有效值定义 物 理 意 义 直流I 直流 R 交流 i R
F(t) = 2Ie e
jωt
& jωt = 2Ie
i(t ) = 2I cos(ω t + Ψ ) ⇔ I = I∠Ψ
注意
相量的模表示正弦量的有效值 相量的幅角表示正弦量的初相位
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•
同样可以建立正弦电压与相量的对应关系: 同样可以建立正弦电压与相量的对应关系:
u(t) = 2U cos( t + θ ) ⇔ U =U∠θ ω 例1 已知 i =141.4cos(314t + 30o )A
1. 问题的提出
电路方程是微分方程: 电路方程是微分方程:
2
+ -
R
u
iL
L
+
uC
- C
d uC duC LC + RC + uC = u(t) dt dt
两个正弦量的相加: 方程运算: 两个正弦量的相加:如KCL、KVL方程运算: 方程运算
i1 = 2 I1 cos(ω t +ψ1) i2 = 2 I2 cos(ω t +ψ2 )
f (t ) = ∑ Ak cos(kωt + θ k )
k =1
n
结论
对正弦电路的分析研究具有重要的理 论价值和实际意义。 论价值和实际意义。
返 回
上 页
下 页
2. 正弦量的三要素
i(t)=Imcos(ω t+ψ)
(1) 幅值 (振幅、最大值)Im 振幅、最大值) 反映正弦量变化幅度的大小。 反映正弦量变化幅度的大小。 (2) 角频率ω 相位变化的速度,反映正弦量变化快慢。 相位变化的速度,反映正弦量变化快慢。
(3) 初相位ψ
ω = 2π f = 2πT
单位: 弧度/ 单位: rad/s ,弧度/秒
反映正弦量的计时起点,常用角度表示。 反映正弦量的计时起点,常用角度表示。
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3. 同频率正弦量的相位差
设 u(t)=Umcos(ω t+ψ u), i(t)=Imcos(ω t+ψ i) 相位差 :ϕ = (ω t+ψ u)- (ω t+ψ i)= ψ u-ψ i
Im
F
π θ= , 2 π π e = cos + jsin = + j 2 2
j π 2
0
Re
− jF
π j− π π π 2 θ = − , e = cos(− ) + jsin(− ) = −j 2 2 2
−F
θ = ±π , e = cos(±π) + jsin(±π) = −1
j±π
注意 +j, –j, -1 都可以看成旋转因子。 都可以看成旋转因子。
1 T 2 2 I= ∫0 Im cos ( ω t +Ψ ) dt T T T 1+ cos2 ω t +Ψ ) ( 2 dt Q ∫0 cos ( ω t +Ψ ) dt = ∫0
2 1 1 = t = T 2 0 2
T
Im = 2I
1 2 T Im ∴ I= Im ⋅ = = 0.707Im T 2 2
u = 311.1cos(314t − 60o )V
试用相量表示i, u . 解
•
I =100∠30 A,
o
•
•
U = 220∠− 60o V
o
•
例2
解
15 已知 I = 50∠ A, f = 50Hz .
规定: |ϕ | ≤π (180°) 规定:
等于初相位之差
返 回
上 页
下 页
ϕ >0, u超前 ϕ 角,或i 滞后 u ϕ 角, (u 比 i 先 超前i , 超前
到达最大值) 到达最大值);
ϕ <0, i 超前 u ϕ 角,或u 滞后 i ϕ 角, i 比 u 先 ,
到达最大值)。 到达最大值)。 u, i u i o
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iu, i 1
角频率 有效值 初相位
i2
i1 i2 ω I2
i1+i2 →i3
ω
I1 o
ω
ωI t
3
i3
Ψ1
Ψ2
Ψ3
同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量, 结论 同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量, 所以,只需确定初相位和有效值。因此采用 所以,只需确定初相位和有效值。 正弦量 复数 变换的思想
(1) i1(t) =10cos( π t + 3π 4) 100 i2 (t) =10cos( π t − π 2) 100
结论
两个正弦量 进行相位比 0 (2) iϕt= 3π 4cos(π 2π= 5π 4 > 0 ( ) =10 − (− ) t + 30 ) 100 1 较时应满足 0 ϕ = 5π 4 − 2t = − ) i2 (t) =10sin(100π π−153π 4 同频率、 同频率、同 0 (3)i (ti2t(t==cos(100ππt−1050 ) 函数、同符 u1) =) 10cos( 100 t + 300 ) ) 函数、 ω ( ) 10 3cos( πt −150 100 0 ω1 ≠ 2 2 0 0 ϕ = −30 − (−150 + 450 ) 号,且在主 u2 (t) =10cos(200π t ) =120不能比较相位差 ϕ = 300 − (−1050 ) =1350 值范围比较。 值范围比较。 (4) i (t) = 5cos( π t − 300 ) 100
优 ①正弦函数是周期函数,其加、减、求导、 正弦函数是周期函数,其加、 求导、 点 积分运算后仍是同频率的正弦函数; 积分运算后仍是同频率的正弦函数;
②正弦信号容易产生、传送和使用。 正弦信号容易产生、传送和使用。
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2.正弦信号是一种基本信号, 2.正弦信号是一种基本信号,任何非正弦周期信 正弦信号是一种基本信号 号可以分解为按正弦规律变化的分量。 号可以分解为按正弦规律变化的分量。
ψu
ωt ψi ϕ
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特殊相位关系
ϕ =±π (±180 ) ,反相
o
ϕ = 0, 同相
u i o o
u i ωt u
ωt
ϕ= π/2:u 领先 i π/2
i o
ωt
同样可比较两个电压或两个电流的相位差。 同样可比较两个电压或两个电流的相位差。
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例
解
计算下列两正弦量的相位差。 计算下列两正弦量的相位差。
W = RI T
2
W = ∫0 R (t)dt i
2
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T
均方根值
I =
def
def
1 T
∫
T
0
i (t )d t
2
定义电压有效值: 定义电压有效值:
1 U= T
设
∫
T
0
u (t ) d t
2
正弦电流、 正弦电流、电压的有效值
i(t)=Imcos(ω t+Ψ )
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结论 任意一个正弦时间函数都
有唯一与其对应的复数函数。 有唯一与其对应的复数函数。
i = 2Icos(ω t +Ψ ) ↔ F(t) = 2Ie
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上 页
下 页
F(t) 还可以写成
复常数
jψ
F(t) 包含了三要素:I、 Ψ 、ω, 正弦量对 复常数包含了两个要素: 复常数包含了两个要素:Ι , Ψ 。 应的相量
返 回
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下 页Biblioteka 3. 正弦量的相量表示造一个复函数
无物理意义
j(ω t +Ψ )
F(t) = 2Ie
= 2Icos(ωt +Ψ ) + j 2Isin(ωt +Ψ )
对 F(t) 取实部 Re[ F(t)] = 2Icos(ω t +Ψ ) = i(t)
是一个正弦量 有物理意义
j(ω t+Ψ )
=180.2 + j126.2 + 2.238 + j6.329
(j = −1 为虚数单位)
指数式 o
θ
a 三角函数式 Re
F =| F | e =| F | (cosθ + j sinθ) = a + jb
jθ
F =| F | ejθ =| F | ∠θ
极坐标式
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几种表示法的关系: 几种表示法的关系:
Im b |F| F
F = a + jb
F =| F | e =| F | ∠θ
jθ
2 2
θ
o a Re
| F |= a + b b 或 a =| F | cosθ θ = arctan a b =| F | sinθ
2. 复数运算 ①加减运算 —— 采用代数式
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若 则 Im F2
F1=a1+jb1, F2=a2+jb2 F1±F2=(a1±a2)+j(b1±b2) F1+F2
1
i2 (t) = −3cos( π t + 300 ) 100
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周期性电流、 4. 周期性电流、电压的有效值
周期性电流、电压的瞬时值随时间而变, 周期性电流、电压的瞬时值随时间而变,为 了衡量其平均效果工程上采用有效值来表示。 了衡量其平均效果工程上采用有效值来表示。 周期电流、 周期电流、电压有效值定义 物 理 意 义 直流I 直流 R 交流 i R
F(t) = 2Ie e
jωt
& jωt = 2Ie
i(t ) = 2I cos(ω t + Ψ ) ⇔ I = I∠Ψ
注意
相量的模表示正弦量的有效值 相量的幅角表示正弦量的初相位
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•
同样可以建立正弦电压与相量的对应关系: 同样可以建立正弦电压与相量的对应关系:
u(t) = 2U cos( t + θ ) ⇔ U =U∠θ ω 例1 已知 i =141.4cos(314t + 30o )A
1. 问题的提出
电路方程是微分方程: 电路方程是微分方程:
2
+ -
R
u
iL
L
+
uC
- C
d uC duC LC + RC + uC = u(t) dt dt
两个正弦量的相加: 方程运算: 两个正弦量的相加:如KCL、KVL方程运算: 方程运算
i1 = 2 I1 cos(ω t +ψ1) i2 = 2 I2 cos(ω t +ψ2 )
f (t ) = ∑ Ak cos(kωt + θ k )
k =1
n
结论
对正弦电路的分析研究具有重要的理 论价值和实际意义。 论价值和实际意义。
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2. 正弦量的三要素
i(t)=Imcos(ω t+ψ)
(1) 幅值 (振幅、最大值)Im 振幅、最大值) 反映正弦量变化幅度的大小。 反映正弦量变化幅度的大小。 (2) 角频率ω 相位变化的速度,反映正弦量变化快慢。 相位变化的速度,反映正弦量变化快慢。
(3) 初相位ψ
ω = 2π f = 2πT
单位: 弧度/ 单位: rad/s ,弧度/秒
反映正弦量的计时起点,常用角度表示。 反映正弦量的计时起点,常用角度表示。
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3. 同频率正弦量的相位差
设 u(t)=Umcos(ω t+ψ u), i(t)=Imcos(ω t+ψ i) 相位差 :ϕ = (ω t+ψ u)- (ω t+ψ i)= ψ u-ψ i
Im
F
π θ= , 2 π π e = cos + jsin = + j 2 2
j π 2
0
Re
− jF
π j− π π π 2 θ = − , e = cos(− ) + jsin(− ) = −j 2 2 2
−F
θ = ±π , e = cos(±π) + jsin(±π) = −1
j±π
注意 +j, –j, -1 都可以看成旋转因子。 都可以看成旋转因子。
1 T 2 2 I= ∫0 Im cos ( ω t +Ψ ) dt T T T 1+ cos2 ω t +Ψ ) ( 2 dt Q ∫0 cos ( ω t +Ψ ) dt = ∫0
2 1 1 = t = T 2 0 2
T
Im = 2I
1 2 T Im ∴ I= Im ⋅ = = 0.707Im T 2 2
u = 311.1cos(314t − 60o )V
试用相量表示i, u . 解
•
I =100∠30 A,
o
•
•
U = 220∠− 60o V
o
•
例2
解
15 已知 I = 50∠ A, f = 50Hz .
规定: |ϕ | ≤π (180°) 规定:
等于初相位之差
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ϕ >0, u超前 ϕ 角,或i 滞后 u ϕ 角, (u 比 i 先 超前i , 超前
到达最大值) 到达最大值);
ϕ <0, i 超前 u ϕ 角,或u 滞后 i ϕ 角, i 比 u 先 ,
到达最大值)。 到达最大值)。 u, i u i o
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iu, i 1
角频率 有效值 初相位
i2
i1 i2 ω I2
i1+i2 →i3
ω
I1 o
ω
ωI t
3
i3
Ψ1
Ψ2
Ψ3
同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量, 结论 同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量, 所以,只需确定初相位和有效值。因此采用 所以,只需确定初相位和有效值。 正弦量 复数 变换的思想
(1) i1(t) =10cos( π t + 3π 4) 100 i2 (t) =10cos( π t − π 2) 100
结论
两个正弦量 进行相位比 0 (2) iϕt= 3π 4cos(π 2π= 5π 4 > 0 ( ) =10 − (− ) t + 30 ) 100 1 较时应满足 0 ϕ = 5π 4 − 2t = − ) i2 (t) =10sin(100π π−153π 4 同频率、 同频率、同 0 (3)i (ti2t(t==cos(100ππt−1050 ) 函数、同符 u1) =) 10cos( 100 t + 300 ) ) 函数、 ω ( ) 10 3cos( πt −150 100 0 ω1 ≠ 2 2 0 0 ϕ = −30 − (−150 + 450 ) 号,且在主 u2 (t) =10cos(200π t ) =120不能比较相位差 ϕ = 300 − (−1050 ) =1350 值范围比较。 值范围比较。 (4) i (t) = 5cos( π t − 300 ) 100
优 ①正弦函数是周期函数,其加、减、求导、 正弦函数是周期函数,其加、 求导、 点 积分运算后仍是同频率的正弦函数; 积分运算后仍是同频率的正弦函数;
②正弦信号容易产生、传送和使用。 正弦信号容易产生、传送和使用。
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2.正弦信号是一种基本信号, 2.正弦信号是一种基本信号,任何非正弦周期信 正弦信号是一种基本信号 号可以分解为按正弦规律变化的分量。 号可以分解为按正弦规律变化的分量。
ψu
ωt ψi ϕ
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特殊相位关系
ϕ =±π (±180 ) ,反相
o
ϕ = 0, 同相
u i o o
u i ωt u
ωt
ϕ= π/2:u 领先 i π/2
i o
ωt
同样可比较两个电压或两个电流的相位差。 同样可比较两个电压或两个电流的相位差。
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例
解
计算下列两正弦量的相位差。 计算下列两正弦量的相位差。
W = RI T
2
W = ∫0 R (t)dt i
2
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T
均方根值
I =
def
def
1 T
∫
T
0
i (t )d t
2
定义电压有效值: 定义电压有效值:
1 U= T
设
∫
T
0
u (t ) d t
2
正弦电流、 正弦电流、电压的有效值
i(t)=Imcos(ω t+Ψ )
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结论 任意一个正弦时间函数都
有唯一与其对应的复数函数。 有唯一与其对应的复数函数。
i = 2Icos(ω t +Ψ ) ↔ F(t) = 2Ie
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F(t) 还可以写成
复常数
jψ
F(t) 包含了三要素:I、 Ψ 、ω, 正弦量对 复常数包含了两个要素: 复常数包含了两个要素:Ι , Ψ 。 应的相量
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无物理意义
j(ω t +Ψ )
F(t) = 2Ie
= 2Icos(ωt +Ψ ) + j 2Isin(ωt +Ψ )
对 F(t) 取实部 Re[ F(t)] = 2Icos(ω t +Ψ ) = i(t)
是一个正弦量 有物理意义
j(ω t+Ψ )
=180.2 + j126.2 + 2.238 + j6.329