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第八章 相量图和相量法求解电路

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例8-6 试判断下列表达式的正、误,并给出正确结果。

解:(1)错 ,瞬时式和相量混淆,正确写法为: (2)错 ,瞬时式不能和相量相等,正确写法为: (3)错 ,有效值和相量混淆,正确写法为: (4)对

(5)错 ,感抗和容抗混淆,正确写法为:

(6)错 ,有效值和相量混淆,正确写法为:

(7)错,电容和电感的VCR混淆,正确写法为:或

§8.4 电路定律的相量形式

1. 电阻元件 VCR 的相量形式 设图8.13(a)中流过电阻的电流为则电阻电压为:其相量形式:

以上式子说明:

图8.13(a)

,图

(1) 电阻的电压相量和电流相量满足复数形式的欧姆定律:

8.13(b)为电阻的相量模型图。

图 8.13( b )

(2)电阻电压和电流的有效值也满足欧姆定律:UR = RI (3)电阻的电压和电流同相位,即:ψu = ψi 电阻电压和电流的波形图及相量图如图8.14(a)和(b)所示。

图 8.14(a) 电阻的瞬时功率为:

(b)

即瞬时功率以2ω 交变,且始终大于零,如图8.14(a)所示,表明电阻始终吸收功率。

2. 电感元件 VCR 的相量形式

设图 8.15(a)中流过电感的电流为

对应的相量形式分别为:

图 8.15 ( a )

以上式子说明:

(1) 电感的电压相量和电流相量满足关系:

( b )

,其中XL=ωL =2πfL ,称为感抗,单位为Ω(欧姆),图8.16(b)为电感的相量模型图。 (2)电感电压和电流的有效值满足关系:效值等于电流有效值与感抗的乘积。 (3)电感电压超前电流

相位,即:

,表示电感的电压有

电感电压和电流的波形图及相量图如图8.16(a)和(b)所示。 注意:

(1) 感抗表示限制电流的能力;

(2)感抗和频率成正比如图8.16(c)所示,当

;电感电压和电流的波形图及相量图如图8.16(a)和(b)所

示。

图 8.16 (a)

电感的瞬时功率为:

(b)

(c)

即电感的瞬时功率以 2ω 交变,有正有负,如图8.16(a)所示。电感在一个周期内吸收的平均功率为零。

3. 电容元件 VCR 的相量形式

图 8.17 ( a )

设图8.17(a)中电容的电压为:则 对应的相量形式分别为: 以上式子说明:

( b )

(1)电容的电压相量和电流相量满足关系:

其中 XC =1/ωC ,称为容抗,单位为Ω(欧姆),图8.17(b)为电容的相量模型图。

(2)电容电压和电流的有效值满足关系:有效值等于电流有效值与容抗的乘积。 (3)电容电压滞后电流

相位,即:

,表示电容的电压

电容电压和电流的波形图及相量图如图8.18(a)和(b)所示。 注意: 容抗和频率成反比如图8.18(c)所示,当

,说明电容有隔断直流的作用,而高频时电容相当于短路。

图 8.18 ( a )

电容的瞬时功率为:

( b )

( c )

即电容的瞬时功率以 2ω 交变,有正有负,如图8.18(a)所示。电感在

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