第九章交流电 §9.1 基本概念和描述方法 §9.2 交流电路的复数解法 §9.3 交流电路的功率 §9.4 交流电路的分析举例
第九章 交流电 §9.1 基本概念和描述方法 §9.2 交流电路的复数解法 §9.3 交流电路的功率 §9.4 交流电路的分析举例
回顾 我们已经学了两种电路:稳恒电路(第四章) 和似稳电路(§7.4),复习一下其主要内容. 稳恒电路 1.电流 电流强度:I= dq dt 电流密度=。 1=i 电流连续性方程jS= dt 稳恒电流条件少jS=0
回顾 我们已经学了两种电路:稳恒电路(第四章) 和似稳电路(§7.4), 复习一下其主要内容. 稳恒电路 1.电流 ; 0 dq I dt dI I d dS dq d dt d 电流强度: 电流密度: 电流 稳恒电流条件 连续性方程 j S j j S j S
2.电阻 R-e5. 3.欧姆定律 外电路中:V=R1=g,j=oE R 全电路中:=「Kd(=小,Kd2, j广=o(E+K),I= 8 R+r
2.电阻 1 R , S 3.欧姆定律 , L d d : K K 内 全电路中 I . R r j (E K), , , . U U IR I R 外电路中: j E
4.电功率 U2 P=UI P-PR P- R 热功率密度:p= 5.基尔霍夫定律 节点电流方程 21=211)=0. 回路电压方程 ∑U=∑(±e±Ir±IR)=0
R U P UI P I R P 2 2 4. 电功率 0. 0. I U I IR I I r 节点电流方程 入 出 回路电 ( - ) 压方程 ( ) 2 j p 热功率密度: 5.基尔霍夫定律
似稳电路 似稳电路的判据: f>>lc =W→九>l 暂态过程中,电流随时间的变化是在接通 或断开直流电源的短暂时间里进行的,是从初 态趋于最终的稳态的变化过程。这一变化过程 的快慢由电路参量R、L和C决定。属于一种特 殊的非稳态过程 。 我们只研究了似稳电路的暂态过程
似稳电路的判据: 暂态过程中,电流随时间的变化是在接通 或断开直流电源的短暂时间里进行的,是从初 态趋于最终的稳态的变化过程。这一变化过程 的快慢由电路参量R、L和C决定。属于一种特 殊的非稳态过程。 我们只研究了似稳电路的暂态过程。 似稳电路 f l c l c f 1
■ 似稳电路的基本方程: 8=iR+ w-+ dt
n 下表给出常用交流电路似稳判据中的值, 只有使用的电路尺寸大大小于这相应的 值时, 该电路才能当做似稳电路处理. n 似稳电路的基本方程: 1 di di iR idt L M C dt dt
§9.1 基本概念和描述方法 交流电路 交流电路不同于稳恒电路和暂态过程 a ■电路中电源的电动势随时间作周期变化,,电路各 段上的电流和电压也随时间作周期变化,这种电路称 为交流电路. 口相应的电动势、电流和电压分别称为交流电动势、 交流电流和交流电压,习惯上称为交流电。 口本章主要介绍似稳交流电路的基本理论和计算方 法,并着重介绍似稳交流电路的复数解法。 ■我国采用的频率为50Hz的交流电,似稳条件 为1<6×106m,所以一个大城市内电路上电流的分布 可以看成是似稳的
§9.1 基本概念和描述方法 一 、交流电路 交流电路不同于稳恒电路和暂态过程。 ■电路中电源的电动势随时间作周期变化,电路各 段上的电流和电压也随时间作周期变化,这种电路称 为交流电路. ■相应的电动势、电流和电压分别称为交流电动势、 交流电流和交流电压,习惯上称为交流电。 ■本章主要介绍似稳交流电路的基本理论和计算方 法,并着重介绍似稳交流电路的复数解法。 ■我国采用的频率为50Hz的交流电,似稳条件 为 ,所以一个大城市内电路上电流的分布 可以看成是似稳的。 6 10 m 6 l
二、交流电类型 a.简谐波 b.锯齿波 c.矩形波 d.尖脉冲 e.调幅波 f.调频波
二、交流电类型 a. 简谐波 b. 锯齿波 c. 矩形波 d. 尖脉冲 e. 调幅波 f. 调频波
不同类型的交流电由不同的电源或信号源产生, 满足不同的需求 简谐交流电:随时间以正弦或余弦规律变化的 有一定频率和峰值的简谐波,我国工业和民用 交流电的频率为50Hz。美国为60Hz。 各类交流电波形具有共同特征: 具有固定的频率(或作周期性的变化) 任何非简谐式的交流电都可以分解为一系列不同 频率的简谐成分。所以最基本、最重要的是简谐 交流电。 不同频率的简谐波在线性电路中可以各自独立、 互不干扰地传播,因此可以单独地加以处理
n 不同类型的交流电由不同的电源或信号源产生, 满足不同的需求。 n 简谐交流电:随时间以正弦或余弦规律变化的、 有一定频率和峰值的简谐波,我国工业和民用 交流电的频率为50Hz。美国为60Hz。 n 各类交流电波形具有共同特征: n 具有固定的频率(或作周期性的变化)。 n 任何非简谐式的交流电都可以分解为一系列不同 频率的简谐成分。所以最基本、最重要的是简谐 交流电。 n 不同频率的简谐波在线性电路中可以各自独立、 互不干扰地传播,因此可以单独地加以处理
2.1简谐交流电的产生--交流发电机 交流发电机产生的感应电动势和感应电流 是随时间作周期性变化的,为交流电;并且符 合余弦函数的振动规律,属于简谐振动,因而 为简谐交流电。交流发电机是根据电磁感应原 理制成的,它是动生电动势的典型例子。 N S S 金属触头
2.1 简谐交流电的产生----交流发电机 n 交流发电机产生的感应电动势和感应电流 是随时间作周期性变化的,为交流电;并且符 合余弦函数的振动规律,属于简谐振动,因而 为简谐交流电。交流发电机是根据电磁感应原 理制成的,它是动生电动势的典型例子。 N S A N S B C D s l θ 金属触头