正弦交流电的三要素
有效值(或最大值)、频率(或周期或角频率)、初相是表征正弦交流电的三个重要物理量。知道了这三个量,就可以写出交流电瞬时值的表达式,从而知道正弦交流电的变化规律,故把它们称为正弦交流电的三要素。
例1:已知I = 10 A,f = 50 Hz, = / 3,写出交流电流的瞬时值。
第三节 交流电的表示法
一、解析式表示法
e = Em sin(ω t + e0)
I = Im sin(ω t + i0)
u = Um sin(ω t + u0)
上述三式为交流电的解析式。
从上式知:已知交流电的有效值(或最大值)、频率(或周期、角频率)和初相,就可写出它的解析式,从而也可算出交流电任何瞬时的瞬时值。
例1:某正弦交流电的最大值Im = 5 A,频率f = 50 Hz,初相 = 90º,写出它的解析式,并求t = 0时的瞬时值。
二、波形图表示法
1.点描法
2.波形图平移法
0 > 0图像左移,0 < 0波形图右移,结合P109 图7-8讲解。有时为了比较几个正弦量的相位关系,也可把它们的曲线画在同一坐标系内。
例2:已知电压为220 V,f = 50 Hz, = 90º,画出它的波形图。
例3:已知u = 100 sin ( 100 t - 90º )V ,求:(1)三要素;(2)画出它的波形图。
三、相量图表示法
正弦交流电可用旋转矢量来表示:
1.以e = Em sin (ωt + 0 )为例,加以分析。在平面直角坐标系中,从原点作一矢量Em,使其长度等于正弦交流电动势的最大值Em,矢量与横轴ox的夹角等于正弦交流电动势的初相角 0,矢量以角速度ω逆时针方向旋转下去,即可得e的波形图。
2.相量:表示正弦交流电的矢量。用大写字母上加“”符号表示。
3.相量图:同频率的几个正弦量的相量,可画在同一图上,这样的图叫相量图。
例4:画出三个同频率的正弦量的相量图。
e = 60 sin(ωt + 60º)V
i = 5 sin(ωt - 30º)A
u = 30 sin(ωt + 30º)V
4.有效值相量:相量图中每一个相量的长度等于有效值,这种相量叫有效值相量。
例5:作荧光灯电路端电压u与i的相量图,设i = 0.4 sinωt A
u = 220 sin(ωt + 53º)V
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