123交流電路的矢量圖解法_第1頁
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文檔簡介

1、 12-3 交流電路的矢量圖解法 一、串聯(lián)電路 (series circuit) 將電阻RL串聯(lián)在電壓u(t)=U0cost兩端組成交流電路。 xy平面畫矢量I，電阻兩端電壓UR與電流同相位，可沿IUR，電感電壓UL比I超前/2， UL與I垂直。 總電壓瞬時值u(t)=uR(t)+uL(t) . UR =IZR =IR；UL =IZL =I L LxyoUIULUR1電路上的電流為i(t) = I0 cos( t- ) . 根據(jù)已知R、L和可算出電路的阻抗Z，再根據(jù)電壓的有效值 (或峰值)算得電流的有效值(或峰值)。 RL串聯(lián)電路的阻抗 由圖得總電壓瞬時值，大小為U與I之間的夾角即電壓與電流的

2、相位差2二、并聯(lián)電路(parallel circuit) 電阻R電容C并聯(lián)接電壓u(t) =U0cost組成交流電路。 各元件瞬時電壓u(t)相同，總電流i(t)=iR(t)+iC (t) . xy平面上畫矢量U，電阻電壓與電流同相位，沿U方向畫IR ，電容電流比電壓超前/2相位，IC 垂直UIC = = U C CxyoIUIRIC3電路上的電流為i(t) = I0 cos( t+ ) . U與I之間夾角 就是電壓與電流的相位差，電流超前于電壓， 為負(fù)值， = -arctan( CR) 由圖得總電流瞬時值，大小為 RC并聯(lián)電路的阻抗 4由以上的討論可以看到： (1) 交流電路中電流、電壓瞬時

3、值滿足與直流電路相同規(guī)律，由于交流電簡諧量之間存在相位差， 峰值或有效值一般情況下不能寫成同樣形式； (2) 求解交流電路的中心問題，在一般情況下是確定電路的阻抗和相位差； (3) 引入阻抗，電路上電流、電壓峰值或有效值與阻抗之間可以寫成類似歐姆定律的關(guān)系，因存在相位差瞬時值與阻抗之間不能寫成此形式。5例1：角頻率為1.8103 rads-1的交流電壓加在RC串聯(lián)電路的兩端，電壓峰值50V，R= 1.0102 ，C=4.5F。求總電流的峰值、電路的阻抗以及電流與電壓的相位差。解：在串聯(lián)電路中，各點(diǎn)的電流瞬時值相同，用I0表示總電流的峰值電路的阻抗為 C電路中電流的峰值為 6 電阻兩端電壓與電流同相位，矢量圖中矢量I和UR 同方向。電容器電壓比電流落后/2，可以得到旋轉(zhuǎn)矢量UC的方向。 = 50 ，表示電流超前

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