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摘 要:分析研究正弦交流电路用解析式、波形图、相量法等常规方法有时会相当复杂或十分困难,而用相量图图解法分析、求解则较为方便、快捷,既直观又可以避免繁琐的计算,很大程度上降低了解题计算的复杂程度,提高了解题的速度和正确率,也能帮助我们深刻理解交流电路内部的各种关系和规律.

关键词:相量图图解法 正弦交流电路 应用策略

中图分类号:O441文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)12(c)-0078-04

很多正弦交流电路问题的求解使用通常的解析式法、波形图法、相量法等较为复杂,有时也很困难.其实很多正弦交流电路的问题若用相量图图解法分析、求解,由于相量图图解法具有直观的显著特点,分析起来较为快捷,这样既避免了繁琐的运算、提高解题的速度,又可加深对正弦交流电路中的概念和规律的理解,收到事半功倍的效果.下面就讨论如何应用相量图图解法分析、求解正弦交流电路.

1.理论基础

1.1 相量图的概念

按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干个相量的图形,称为相量图.也就是几个同频率正弦量的相量在同一个复平面上的几何图形,而不是在直角坐标平面上的几何图形,在此图中各正弦量均用相量表示.相量图又可分为最大值相量图和有效值相量图,较常用的是有效值相量图.

1.2 相量合成的法则

在相量图中相量合成时应遵循平行四边形法则,即以表示正弦交流电量的两个相量为邻边画平行四边形,则该平行四边形中与表示正弦交流电量的两个相量共顶点的那条对角线相量就表示它们的合相量.

1.3 基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电工基础课程的基本定律之一,它是由节点电流定律(KCL)和回路电压定律(KVL)两部分组成,既适用于直流电路,也适用于交流电路,在正弦交流电路中,其相量形式分别为:

其中KCL既适用于节点,也能适用于实际和假想的封闭面.

三种单一元件正弦交流电路中电压与电流的相位着关系分别是:纯电阻元件端电压与电流同相位,纯电感元件端电压超前电流90°,纯电容元件端电压滞后电流90°.此结论是在利用相量图图解法分析和求解各种复杂的正弦交流电路时所必须把握的要点.

2.应用技巧

2.1 认真审题

解题时要看懂题意,注意分析,理清思路,明确问题中已知条件(包括隐含条件)及其和待求问题之间的内在联系,找出各部分电路相互联系的纽带,即相串联的电路具有共同的电流,相并联的电路具有共同的电压.搞清采用什么方法、使用哪些理论和公式以及解题的步骤.

2.2 巧妙选择参考相量

对于正弦交流电路而言,选择好一个参考相量并准确地画出电路中电压、电流关系的相量图对解决问题起到至关重要的作用,这也是解决问题的关键所在,参考相量的选择得好坏及准确与否,将会直接影响到相量图的直观性和问题分析的难易程度,有时因参考相量选择不当,甚至有可能画不出相量图,从而影响到习题的解答.

下面结合几个例题简要介绍一下在解题过程中如何选择参考相量.

2.2.1 串联电路参考相量的选择

在串联电路中,由于通过各元件的电流均相等,所以一般选择电流相量为参考相量较为方便.

正弦:电路9-2非正弦电路的分析

［例1］在图(1)中(a)所示的R-C串联电路中,已知电压频率是800Hz,电容是0.046F,需要输出电压u2较输入电压u滞后30°的相位差,求电阻的数值应为多少(图1)

【分析】

本题要求掌握R-C串联电路中电压相量与电流相量之间的相位关系及相量图的画法.

【解】:先画出电流各元件两端电压的相量图,如图(4)中(b)所示.

参考文献

[1]周绍敏.电工基础.高等教育出版社,2001年7月出版.

[2]盛志英.电工基础教材分析和解题指导.常州技术师范学院出版,1998年月12月出版.

[3]薛涛.电工基础教学参考书.高等教育出版社,2002年7月出版.

总结：本论文可用于正弦电路论文范文参考下载，正弦电路相关论文写作参考研究。

正弦引用文献:[1] 优秀电路论文选题 电路论文题目怎样定[2] 电路与系统专业论文选题 电路与系统毕业论文题目怎样定[3] 电路cad方向论文题目 电路cad论文题目怎样取