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第八章相量图和相量法求解电路

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第八章 相量图和相量法求解电路 一、教学基本要求 1、掌握阻抗的串、并联及相量图的画法。 2、了解正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数、复功率的概念及表达形式。 3、熟练掌握正弦电流电路的稳态分析法。 4、了解正弦电流电路的串、并联谐振的概念,参数选定及应用情况。 5、掌握最大功率传输的概念,及在不同情况下的最大传输条件。 二、教学重点与难点 1. 教学重点: (1).正弦量和相量之间的关系; (2). 正弦量的相量差和有效值的概念 (3). R、L、C 各元件的电压、电流关系的相量形式 (4). 电路定律的相量形式及元件的电压电流关系的相量形式。 2.教学难点:1. 正弦量与相量之间的联系和区别; 2. 元件电压相量和电流相量的关系。 三、本章与其它章节的联系: 本章是学习第 9-12 章的基础,必须熟练掌握相量法的解析运算。 §8.1 复数 相量法是建立在用复数来表示正弦量的基础上的,因此,必须掌握复数的四种表示形式及运算规则。 1. 复数的四种表示形式 代数形式 A = a +jb 复数的实部和虚部分别表示为: Re[A]=a Im[A]=b 。 图 8.1 为复数在复平面的表示。 图 8.1 根据图 8.1 得复数的三角形式: 两种表示法的关系: 或 根据欧拉公式可将复数的三角形式转换为指数表示形式: 指数形式有时改写为极坐标形式: 注意:要熟练掌握复数的四种表示形式及相互转换关系,这对复数的运算非常重要。 2. 复数的运算 (1) 加减运算 —— 采用代数形式比较方便。 若 则 即复数的加、减运算满足实部和实部相加减,虚部和虚部相加减。 复数的加、减运算也可以在复平面上按平行四边形法用向量的相加和相减求得,如图 8.2 所示。 图 8.2 (2) 乘除运算 —— 采用指数形式或极坐标形式比较方便。 若 则 即复数的乘法运算满足模相乘,辐角相加。除法运算满足模相除,辐角相减,如图8.3 示。 图 8.3 图 8.4 (3) 旋转因子: 由复数的乘除运算得任意复数 A 乘或除复数 , 相当于 A 逆时针或顺时针旋转一个角度θ,而模不变,如图 8.4 所示。故把 称为旋转因子。 当 当 故 +j, –j, -1 都可以看成旋转因子。 3. 复数运算定理 定理 1 式中 K 为实常数。 定理 2 定理3 若 则 例8-1 计算 复数 解: 本题说明进行复数的加减运算时应先把极坐标形式转为代数形式。 例8-2 计算 复数 解: 本题说明进行复数的乘除运算时应先把代...

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