發布日期:2022-04-28 點擊率:14
有關正弦交流電的三種表示方法,分別是解析法,正弦曲線法,旋轉矢量法,正弦交流電表示方法,用于表現正弦交流電的瞬時值隨時間變化的規律。
用于表現正弦交流電的瞬時值隨時間變化的規律。
1、解析法
解析法是用數學公式表述正弦交流電與實踐變化關系的方法。
公式如下:
e=Emsin(ωt+Φe)
u=Umsin(ωt+Φu)
i=Imsin(ωt+Φi)
它可以表達正弦量的最大值、初相角和周期。
由上述公式可知,只要知道一個正弦量的最大值,初相角和頻率,一個正弦量即完整的被確定,通常把最大值、初相角、角頻率叫做正弦交流電的三要素。
2、正弦曲線法
正弦曲線圖示法即利用平面直角坐標系中的橫坐標表示時間t,縱坐標表示正弦量的瞬時值,并根據解析式的計算,用繪制出的正弦曲線圖來表達正弦量的方法,如右圖所示。
3、旋轉矢量法
正弦交流電還可以用旋轉矢量法表示。
什么是旋轉矢量?
如圖,從原點出發作一有向線段,令它的長度等于正弦量的最大值Im,與水平軸的夾角等于正弦量的初相位Φ,并以等于正弦量角頻率的角速度ω逆時針旋轉,則在任一瞬間,該有向線段在縱軸上的投影就等于該正弦量的瞬時值Imsin(ωt+Φ)。這樣的有向線段就叫做旋轉矢量。
正弦交流電的電壓、電流和電動勢都可以用旋轉矢量表示,要進行同頻率正弦量的加減運算時,可以先做出各個正弦量對于的旋轉矢量,然后按照平行四邊形法則求出合成旋轉矢量,這合成旋轉矢量的長度就是總的正弦量的最大值,合成旋轉矢量與軸OX(橫軸)的夾角就是總正弦量的初相位。
從上右圖中可知,用旋轉矢量來表示正弦量通常是很繁瑣的,一般情況下:
只用有向線段的初始位置(t=0的位置)來表示正弦量,即吧有向線段的長度表示為正弦量的大小,把有向線段與橫軸正向的夾角表示正弦量的初相位,這種表示正弦量的方法叫做相量法。
如果使有向線段的長度等于正弦量的最大值,這種相量稱為正弦量的最大值相量,以符號Em、Um、Im表示。
在實際問題中,我們遇到的往往是正弦量的有效值,如果使用有向線段的長度等于正弦量的有效值,這種相量叫做有效值相量,用符號U、E、I表示。
幾個同頻率的相量畫在同一個相量圖中,可以按矢量合成的方法對相量進行加減運算。
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