1、学时:2 学时教学目的:1.运用相量图分析交流电路;2.相量图与波形图的关系。重点:相量图的注意事项;难点:运用相量图分析交流电路。导入新课:相量图是学习正弦交流电的基本工具,在计算相应的问题时是可以起到很好的作用的。 52 正弦交流电的相量图表示法一、表示正弦交流电的方法1.解析式。 例如 VtUuum)sin(2.波形图。 例如下图 1 所示3.相量图。 例如下图 2 所示二、相量图(矢量图)1.旋转矢量与波形图的关系怎样用相量图来表示正弦交流电呢?现在以正弦电动势为例说明如下:如图 2 所示,在直角坐标系内,作一条有向VtEem)sin(线段 ,其长度为正弦电动势 的最大值 ,它的起始位
2、置与 轴正方向的夹OAemEx角等于初相 ,并以正弦电动势的角频率 为角速度逆时针匀速旋转,则在任0 一瞬间旋转相量与 轴的夹角即为正弦电动势的相位 ,它在 轴的投影x )(0ty即为该正弦电动势的瞬时值。)(Oa正弦交流电的相量用“ 、 、 ”表示。但实际应用更多的是有效值mEUmI相量(如图 3 所示) ,即将有向线段 的长度定为正弦量的有效值,相应符号OA则为“ 、 、 ”。EUI图 1例如,当 时,旋转相量在 轴的投影为0t ye2.应用相量图时应注意以下几点:同一相量图中,各正弦交流电的频率应相同。同一相量图中,相同单位的相量应按相同比例画出。一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向,
3、逆时针转动的角度为正,顺时针转动的角度为负。有时为了方便起见,也可在几个相量中任选其一作为参考相量,并取消直角坐标轴。用相量表示正弦交流电后,它们的加、减运算可按平行四边形法则进行。3.举例已知 , ,利用相量图求Vtu)3014sin(231 Vtu)60314sin(2和 的瞬时值表达式。2解:根据题意作相量图,见图 4。则xOUU2U1 u600300图 4图 3 有效值相量图EI图 2 旋转相量表示法BVU543221的 角 度 )超 前 u10(54arctn于是可得到 的三要素为2u, ,VUsrad3400135u所以 Vt)21sin(由 ,21u画出相量图,见图 5。则 VU43221的 角 度 )超 前 10(4arctnu于是可得到 的三要素为21u, ,VU5 srad340018353u所以 Vt)8in(0 uxO UU2 U1600300-U2 图 5