2022-2023学年高二物理竞赛课件：放大电路的频率响应

1 放大电路的频率响应 2 正弦量的基本概念 一. 正弦量的三要素 在选定的参考方向下，可以用数学式表达瞬时值电流 i(t)： i(t)=Imsin(t+ ) Im,, 这3个量一确定，正弦量就完全确定了。所以，称这3个量为正弦量的三要素。 i + _ u 波形：  t i 0  Im 3 (1) 幅值 (amplitude) (振幅、 最大值)Im：反映正弦量变化幅度的大小。 (2) 角频率(angular frequency) ： 反映正弦量变化快慢。  =d(t+ )/dt为相角随时间变化的速度。 正弦量的三要素： 相关量：频率f (frequency)和周期T (period)。 频率f ：每秒重复变化的次数。 周期T ：重复变化一次所需的时间。 f =1/T 单位：  ：rad•s-1 ，弧度•秒-1 f ：Hz，赫(兹) T ：s，秒 T = 2  = 2f 4 (3) 初相位(initial phase angle)  ：反映了正弦量的计时起点。 (t+)表示正弦量随时间变化的进程，称之为相位角。当t=0时，相位角 (t+)= ， 故称为初相位角，简称初相位。 一般规定：| | 。  t i 0  Im 5 二. 相位差 (phase difference)：两个同频率正弦量相位角之差。 设 u(t)=Umsin(t+ u), i(t)=Imsin(t+ i) 则 相位差  = (t+ u)-(t+ i)= u- i   >0， u 领先(超前)i 角，或i 落后(滞后) u 角(u 比 i 先到达最大值)；   <0， i 领先(超前) u角，或u 落后(滞后) i 角(i 比 u 先到达最大值)。 从波形图上看相位差可取变化趋势相同点来看。 t u, i u i  u  i  O 6  =0， 同相：  = (180o ) ，反相： 规定： |  |  (180°)。 特例：  t u, i u i O  t u, i u i O 7  =  /2：u 领先 i  /2, 不说 u 落后 i 3 /2； i 落后 u  /2, 不说 i 领先 u 3 /2。  t u, i u i O 同样可比较两个电压或两个电流的相位差。 8 复数复习 复数A表示形式： 一个复数A可以在复平面上表示为从原点到A的向量，此时a可看作与实轴同方向的向量，b可看作与虚轴同方向的向量。由平行四边形法则。则a+jb即表示从原点到A的向量，其模为|A|，幅角为 。所以复数A又可表示为 A=|A|ej =|A|  A b Re Im a O A=a+jb A b Re Im a O  9 两种表示法的关系： A=a+jb A=|A|ej =|A|  直角坐标表示 极坐标表示 或 10 电阻、电感和电容元件的正弦电压电流及相量关系 一. 电阻 时域形式： 相量形式： 相量模型 uR(t) i(t) R + - 有效值关系：UR=RI 相位关系：  u=  i (u,i同相) R + - 11 波形图及相量图：  t i O uR  u=  i 12 二、 电容 时域形式： 相量形式： 相量模型 有效值关系： IC= CU 相位关系：  i=  u+90° (i 超前 u 90°)  u iC(t) u(t) C + - + - $