㈠ 大学电路 相量
电阻是不可能为复数的,图中出现的8+j6称为“复阻抗”,既包含电阻,也包含电抗。电抗由电感感抗和电容容抗组成。复阻抗所使用的电路符号与电阻相同。
在电路中,电路的平均功率指的就是有功功率P,只要电阻才消耗有功功率。
电路的角频率:ω=2πf= 314rad/s。
电路平均功率P=440=复阻抗消耗的有功+R消耗的有功=I²×8+IR²×R=5²×8+4²×R。
所以:R=15(Ω)。因此:U1(相量)=IR(相量)×R=4∠0°×15=60∠0°(V)。
复阻抗上的电压:U2(相量)=I(相量)×(8+j6)=5∠-36.87°×10∠36.87°=50∠0°(V)。
KVL:U(相量)=U2(相量)+U1(相量)=50∠0°+60∠0°=110∠0°(V)。即U=110V。
此时,电路的视在功率:S1=IU=5×110=550(VA)。
功率因数角为:φ1=电压U(相量)相位-电流I(相量)相位角=0°-(-36.87°)=36.87°,功率因数为:cosφ1=cos36.87°=0.8。
有功功率P=UIcosφ1=110×5×0.8=440(W),无功功率:Q1=UIsinφ1=110×5×sin36.87°=330(var)。
增加并联电容器C后,电路的有功功率P=440W保持不变,cosφ2=0.9,则S2=P/cos2=440/0.9=4400/9(VA);补偿后的无功功率:Q2=S2×sin(arccos0.9)=(4400/9)×sin25.84°=213.1(var)。
需补偿的无功容量:△Q=Q1-Q2=330-213.1=116.9(var)。
而:△Q=U²/Xc,所以:Xc=U²/△Q=110²/116.9=103.5072(Ω)=1/(ωC)=1/(314×C),所以:C=1/(314×103.5072)=3.077×10^(-5)(F)=30.77(μF)。
㈡ 电路分析中的相量问题
在分析电路的时候,如果正弦稳态电路的话,用相量分析,可以将时域动态电路的微分方程,转化为复代数方程方便计算。当然也可以用普通参数来分析只不过对动态电路而言,得到的是常微分方程。
㈢ 电路分析时相量计算怎么手算啊,就像2∠45+1∠
相量加减分析要用平行四边形法则,特殊角度好算,非特殊角度可以化成复数后再运算。
相量乘除法运算较简单,乘法:模相乘、角度相加,出发模相处,角度相减。
如果幅角都是特殊角度的话,还能进行纯手工计算;
如:2∠45°+2∠60°=2×(√2/2+j√2/2)+2×(1/2+j√3/2)=√2+j√2+1+j√3=(1+√2)+j(√2+√3)=......
但是如果不是特殊角度,如果非要采用手工计算,恐怕就得使用三角函数表了(也就是中学常用的《学生数学用表》)。否则一般角度的正余弦值是得不出来的,要不然就得使用计算器。
(3)电路相量比扩展阅读:
相量仅适用于频率相同的正弦电路.由于频率一定,在描述电路物理量时就可以只需考虑振幅与相位,振幅与相位用一个复数表示,其中复数的模表示有效值,辐角表示初相位.这个复数在电子电工学中称为相量。
两同频率正弦量叠加,表述为:Asin(ωt+α)+Bsin(ωt+β)=(Acosα+Bcosβ)sinωt+(Asinα+Bsinβ)cosωt.易知,叠加后频率没变,相位变化,而且服从相量(复数)运算法则.故相量相加可以描述同频率正弦量的叠加。
相量的的乘除可以表示相位的变化,例如:电感Ι电压超前电流90度,用相量法表示为U=jχI,其中j为单位复数,χ为感抗。
㈣ 电路分析时 相量计算 怎么手算啊,就像2∠45+1∠
幅角都是特殊角度进行纯手工计算:
如:2∠45°+2∠60°=2×(√2/2+j√2/2)+2×(1/2+j√3/2)=√2+j√2+1+j√3=(1+√2)+j(√2+√3)=......
相量加减分析要用平行四边形法则,特殊角度好算,非特殊角度可以化成复数后再运算。
相量乘除法运算较简单,乘法:模相乘、角度相加,出发模相处,角度相减。
但是如果不是特殊角度,如果非要采用手工计算,恐怕就得使用三角函数表了(也就是中学常用的《学生数学用表》)。否则一般角度的正余弦值是得不出来的,要不然就得使用计算器。
(4)电路相量比扩展阅读:
运算中,需要注意的是,相量复数用头上带点的大写字母表示。分析中的相量一般都是指有效值相量。
相量表示正弦量是指两者有对应关系,并不是指两者相等。因为正弦量是时间函数,而相量只是与正弦量的大小及初相相对应的复数。
分析正弦稳态电路的一种方法。1893年由德国人C.P.施泰因梅茨首先提出。此法是用称为相量的复数来代表正弦量,将描述正弦稳态电路的微分(积分)方程变换成复数代数方程,从而在较大的程度上简化了电路的分析和计算。目前,在进行分析电路的正弦稳态时,人们几乎都采用这种方法。
㈤ 关于电路相量计算的问题
问题点比较多,一个个来回答。
1、相量计算乘、除时,乘法角度相加,除法角度相减,这是没错的;
2、U(相量)=380∠-53.1°V,I(相量)=10∠30°A,则:φu=-53.1°,φi=30°,φ=φu-φi=-53.1°-30°=-83.1°。有功功率:P=UIcosφ=380×10×cos(-83.1°)。你的表达式为:10×380∠83.1°是错误的,因为这个式子还是个相量,这个式子继续展开为:380×10×(cos83.1°+jsin83.1°),是个复数,而有功功率不可能是相量(复数)。所以有功功率的求法是:电压有效值×电流有效值×cosφ,其中φ为电压相位(φu)与电流相位(φi)的相位差,而不是你以为的式子。你的式子是错误的。
3、电路的功率也可以用复功率来表达:S*=U(相量)×I*,其中S*表示复功率,S*=P+jQ;I*表示电流相量I(相量)的共轭复数。,例如:I(相量)=10∠30°=10(√3/2+j1/2)=5√3+j5(A),那么:I*=5√3-j5=10∠-30°;I*只是一个复数而不是相量。
这样:S*=380∠-53.1°×10∠-30°=380×10∠-83.1°=3800×(cos83.1°-jsin83.1°)=P+jQ。
P=3800cos83.1°(W),Q=-3800sin83.1°(var),其中Q的负值代表电路呈现容性,向外部提供无功功率。
㈥ 电路相量法
直接应用相量抄法画图就可以袭求解,也可以通过代数运算的方法:
600∠120°+400∠-60°
=(600cos120°+j600sin120°)+[400cos(-60°)+j400sin(-60°)]
=(-300+200)+j(300√3-200√3)
=-100+j100√3=200(cos120°+jsin120°)=200∠120°
㈦ 电路相量的加减怎么运算 如 (8∠-11.40°)-(2.67∠-16.82°)=5.35∠-8.
相量:时域函数的复数形式。所以相量的加减就是复数加减,复数加减应该将其化为复数的代数形式。故本题就是将复数的极坐标形式化为复数的代数形式。
㈧ 电路分析:关于电容的电压相量与电流相量之比的问题
书上错了,Xc∠-90º=-jXc 才是正确的。