2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路定律的相量形式

电路定律的相量形式 电路定律的相量形式 1. 电阻元件VCR的相量形式 时域形式： 相量形式： 相量模型 uR(t) i(t) R + - 有效值关系 相位关系 R + - UR u 相量关系： UR=RI u=i 下 页 上 页 返 回 储能元件 微分运算 积分运算 下 页 上 页 返 回 储能元件 例 用相量运算： 把时域问题变为复数问题； 把微积分方程的运算变为复数方程运算； 可以把直流电路的分析方法直接用于交流电路。 下 页 上 页 R i(t) u(t) L + - C 相量法的优点 返 回 储能元件 ① 正弦量 相量 时域 频域 相量法只适用于激励为同频正弦量的非时变线性电路。 ③相量法用来分析正弦稳态电路。 正弦波形图 相量图 下 页 上 页 注意 不适用 线 性 线 性 w1 w2 非 线性 w 返 回 储能元件 瞬时功率 波形图及相量图 i  t o uR pR u=i URI 瞬时功率以2交变，始终大于零，表明电阻始终吸收功率 同相位 下 页 上 页 返 回 储能元件 时域形式： 相量形式： 相量模型 相量关系： 2. 电感元件VCR的相量形式 下 页 上 页 有效值关系： U=w L I 相位关系： u=i +90° i(t) uL(t) L + - j L + - 返 回 储能元件 感抗的性质 表示限制电流的能力； 感抗和频率成正比。 w XL 相量表达式 XL=L=2fL，称为感抗，单位为 (欧姆) BL=-1/ L =-1/2fL， 称为感纳，单位为 S 感抗和感纳 下 页 上 页 返 回 储能元件 功率  t i o uL pL 2 瞬时功率以2交变，有正有负，一周期内刚好互相抵消，表明电感只储能不耗能。 i 波形图及相量图 电压超前电流900 下 页 上 页 返 回 储能元件 时域形式： 相量形式： 相量模型 iC(t) u(t) C + - + - 相量关系： 3. 电容元件VCR的相量形式 下 页 上 页 有效值关系： IC=w CU 相位关系： i=u+90° 返 回 储能元件 XC=-1/w C， 称为容抗，单位为 (欧姆) B C = w C， 称为容纳，单位为 S 容抗和频率成反比 0， |XC| 直流开路(隔直) w  ，|XC|0 高频短路 w |XC| 容抗与容纳 相量表达式 下 页 上 页 返 回 储能元件 功率  t iC o u pC 瞬时功率以2交变，有正有负，一周期内刚好互相抵消，表明电容只储能不耗能。 u 波形图及相量图 电流超前电压900 下 页 上 页 2 返 回 储能元件 $$