(正弦)交流電與三相交流電

《(正弦)交流電與三相交流電》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、(正弦)交流電與三相交流電20150907〇、電路的基本定理與分析方法0、分布參數(shù)電路與集中參數(shù)電路電阻、電容、電感為電路參數(shù)。在電路中三種參數(shù)是連續(xù)分布的，即在電路的任何部分都既有電阻，又有電容，又有電感，稱這種連續(xù)分布的電路參數(shù)為分布參數(shù)，這樣的電路為分布參數(shù)電路。分布參數(shù)電路除了有時(shí)間變化以外，還有空間變化，電路中的電流和電壓既是時(shí)間的函數(shù)，又是距離的函數(shù)，分布參數(shù)電路中的電流和電壓關(guān)系必須用偏微分方程來描述。若電源的頻率不高，電路元件及電路的各向最大尺寸遠(yuǎn)小于電源最高頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，電磁場(chǎng)的變化傳布整個(gè)電路所需的時(shí)間遠(yuǎn)小于一個(gè)

2、周期，在此短暫的時(shí)間里，電流、電荷和電磁場(chǎng)的分布都未來得及發(fā)生顯著變化，電路參數(shù)的分布性對(duì)電路性能的影響并不明顯，分布參數(shù)的影響可以集中起來表示，電阻、電容、電感都集中到一點(diǎn)，能量損耗、電場(chǎng)儲(chǔ)能、磁場(chǎng)儲(chǔ)能過程也分別集中在電阻、電容、電感元件中進(jìn)行，稱這些電阻、電容、電感元件為集中參數(shù)元件，由集中參數(shù)元件組成的電路為集中參數(shù)電路，集中參數(shù)電路中的電壓、電流為時(shí)間的函數(shù)，電路可用常微分方程來描述。本文只針對(duì)集中參數(shù)電路進(jìn)行分析。1、可以任意指定一個(gè)，但從便于分析的角度，一般選取大地節(jié)點(diǎn)（如果存在）或電源負(fù)極為零電位點(diǎn)。2、頭表示。電流的參考

3、方向一經(jīng)選定，就不再改變。經(jīng)過計(jì)算，電流值為正，則電流的參考方向與真實(shí)方向一致；電流值為負(fù)，說明參考方向與真實(shí)方向相反。電壓的參考極性也任意選定，經(jīng)計(jì)算，電壓值為正，說明參考極性與真實(shí)極性一致，否則相反。3、：也稱關(guān)聯(lián)參考方向。原則上參考方向可以任意選擇，但從便于分析的角度，將電流從標(biāo)有“+”號(hào)的端點(diǎn)流入，從“-”號(hào)端流出元件。在一致參考方向下，元件的功率P(t)=v(t)*i(t)為正值時(shí)表示元件吸收功率，為負(fù)值時(shí)表示元件發(fā)出功率。4、（KCL）：適用于電路中的任一“節(jié)點(diǎn)”，對(duì)于任一集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流出（或流入）

4、該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和等于零。KCL的實(shí)質(zhì)是電流連續(xù)性原理在集中參數(shù)電路中的表現(xiàn)。所謂電流連續(xù)性：在任何一個(gè)無限小的時(shí)間間隔里，流入節(jié)點(diǎn)和流出節(jié)點(diǎn)的電流必然是相等的，或在節(jié)點(diǎn)上不可能有電荷的積累，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)上電荷守恒。5、KVL）：對(duì)于任一集中參數(shù)電路中的任一回路，在任一瞬間，沿該回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。KVL實(shí)質(zhì)上是能量守恒定律在集中參數(shù)電路中的反映。單位正電荷在電場(chǎng)作用下，由任一點(diǎn)出發(fā)，沿任意路經(jīng)繞行一周又回到原出發(fā)點(diǎn)，它獲得的能量（即電位升）必然等于在同一過程中所失去的能量（即電位降）。一、正弦交流電路的基本概念0

5、、正弦電流電路的意義在正弦信號(hào)激勵(lì)下電路的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是電路理論中的重要課題，這是因?yàn)檎倚盘?hào)比較容易產(chǎn)生和獲得，在科學(xué)研究和工程技術(shù)中，許多電氣設(shè)備和儀器都是以正弦波為基本信號(hào)的。根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)和傅立葉積分的數(shù)學(xué)理論，周期信號(hào)能夠分解為一系列正弦信號(hào)的疊加。利用線性電路的疊加性，可以把正弦穩(wěn)態(tài)分析的方法推廣到非正弦周期信號(hào)激勵(lì)的線性電路中去。因此也可以說，知道了正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)后，原則上就知道了任何周期信號(hào)激勵(lì)下的響應(yīng)。1、正弦量的要素隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電壓和電流，稱正弦電壓和正弦電流。亦可用余弦函數(shù)表示。即y(t)?Amcos??t??

6、?式中Am稱為最大值或峰值，ω稱為角頻率，φ（-180°<φ≤180°）稱為初相位。最大值，角頻率，初相位為正弦量的三要素，三要素確定后，正弦量就被唯一確定。正弦量的有效值亦稱為均方根值，是正弦量的平方在一個(gè)周期內(nèi)的平均值的平方根。正弦量的峰值是有效值的2倍。實(shí)驗(yàn)室的交流電壓表、電流表的表面標(biāo)尺刻度都是有效值，包括交流電機(jī)和電器上的銘牌。1T21A?ydt?Am?0T2不同頻率的正弦量之和的有效值，等于各分量有效值的平方和的平方根，與各分量的相位無關(guān)，該結(jié)論即信號(hào)分析理論中為帕斯瓦爾定理。A?22A12?A2???An正弦量的平均

7、值是指在一周期內(nèi)其絕對(duì)值的平均值，或者說其正半波的平均值。2T?Aa??2ydt?AmT022、正弦量的相量表示??ej?tAmcos??t????ReAm?ej??t????ReAm?ej?tej??ReAm??A?ej?是t=0時(shí)的復(fù)常數(shù)，稱為相量。相量可用復(fù)平面上式中Amm的有向線段表示，一般相量用有效值表示，即??A?ej??A??A一個(gè)相量乘以j，相當(dāng)于逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°；乘以-j，相當(dāng)于順時(shí)針方向旋90，所以稱j?e°j90?def??????為°旋轉(zhuǎn)因子。本文后續(xù)計(jì)算將全部使用有效值。3、正弦交流電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）便

8、于產(chǎn)生，交流電的發(fā)電效率較高；（2）便于變壓，可用升壓變壓器升壓，也可用降壓變壓器降壓，因而可采用高壓輸電可減小輸電線上的電流，減小輸電線的電能損耗；（3）交流電機(jī)沒有直流那樣的換向裝置，不會(huì)因換向產(chǎn)生電火