文档介绍：学习指导与题解
基本要求
1. 深刻理解正弦交流电压和电流波形图和瞬时值表示式中的三要素,频率、角频
和周期的关系。熟练掌握从波形图写出正弦量的瞬时值表示式,和从正弦量的瞬时值表示式绘出它的波形图。
熟练掌握两同频率正弦量的相位关系,包括相位差、超前与滞后的概念,及相位差
的计算。
明确有效值的意义,牢固掌握正弦电压和电流的振幅是它有效值的倍关系。
熟练掌握进行复数的直角坐标形式与极坐标形式之间的互相变换,和复数的四则
运算。
。熟练掌握正弦电压、电流的瞬时值表示式与频域相量之间的对应变换与反变换关系。即能从正弦电压、电流的瞬时值表示式写出它们的相量。也能从正弦电压、电流的相量写出它们的瞬时值表示式。
6. 熟练掌握正弦交流电路中,KCL,KVL的相量形式。能用相量写出正弦交流电路中的KVL方程和KCL方程。
7. 掌握电感元件和电容元件伏安关系的两种形式和储能公式。熟练掌握,,元件伏安关系相量形式,明确这三种元件电压与电流的相位关系。交接电感、电容元件的电压和电流有效值的大小与频率有关,以及电感和电容在直流作用下的稳态表现。
8. 熟练掌握阻抗与导纳的定义,,,三种元件的阻抗与导纳,即电感的感抗和电容的容抗,并会进行计算。会把正弦交流电路交换为它的相量模型。
掌握无源二端网络的阻抗与导纳,及阻抗与导纳的等效变换关系。能作出无源二端网络的等效相量模型。
9. 能用相量和相量图法求解串、并联简单的正弦交流电路。
10. 熟练掌握应用相量法分析计算正弦交流电路。包括用阻抗串、并联及分压、分流公式计算不含受控源电路某一支路的电压和电流;用节点分析法和网孔分析法求解含受控源复杂正弦交流电路中各支路的电压和电流;用戴维南定理求解正弦交流电路中某一支路的电压和电流;应用叠加定理求解多电源正弦交流电路中的电压和电流。
,L,C元件的功率特性。能根据电阻电压和电流的有效值计算它们的平均功率。了解电感和电容元件的能量与外电路不断往返交换的特点,能根据电感和电容电压和电流的有效值计算它们的无功功率,掌握无功功率与储能平均值的关系。
(有功)功率和无功功率。能运用平均功率守恒和无功功率守恒来计算二端网络的平均功率和无功功率。掌握功率因数和视在功率的计算。能利用功率三角形掌握P,Q,S和功率因数之间的关系。
。
,掌握提高功率因数问题的计算。
。运用复功率电视塔恒处理多负载的功率分析问题。
二、学习指导
正弦交流电路有广泛的实际应用,从电路理论本身也具有重要意义,是本课程的重要组成部分。本章是整个正弦交流电路分析的基础和重要内容,教学内容可以分为如下三部分:
正弦量的表示形式;
相量法的基础;
正弦交流电路的分析计算
着重讨论正弦量的基本概念,正弦量的相量,阻抗与导纳,RLC元件伏安关系和基尔霍夫定律的相量形式,正弦交流电路的相量模型和应用相量法分析计算正弦交流电路中的电压和电流。
现就教学内容中的几个问题分述如下:
关于正弦量的基本概念
正弦量如正弦电压和正弦电流,都是以时间为变量,其瞬时值按正弦规律变化的周期函数。正弦量的基本概念包括如下三个方面,应予深刻理解。
正弦量的表示法和它的三要素
正弦量用三角函数表示的瞬时值表示式和波形图来描述。正弦电压u和电流i的瞬时值函数表示式分别为

一个正弦量可以用它的最大值,,角频率和初相角,三个要素唯一地确定。
(1)最大值,是正弦量和的振幅,正弦量瞬时值中的最大量值,也就是和时的正弦电压和电流值。其单位分别是伏特(V)和安培(A)。
(2)角频率从正弦量瞬时值表示式可以看出,正弦量随时间变化的部分是式中的,它反映了正弦电压和电流随时间变化的进程,称为正弦量的相角或相位。就是相角随时间变化的速度,即

单位是弧度/秒(rad/s)。
正弦量随时间变化正、负一周所需要的时间称为周期,单位是秒(s)。单位时间内正弦量重复变化一周的次数,称为频率,,单位是赫兹()。正弦量变化一周,相当与正弦函数变化弧度的电角度,正弦量的角频率就是单位时间变化的弧度数。即

上式就是角频率与周期和频率的关系式。
(3)初相角(即,) 它是时刻正弦电压和电流的相角。即
初相角的单位可以用弧度(rad)或(deg)来表示,两者的对应关系为(deg)。通常初相角应在≤的范围内取主值,即一般限定在≤≤的范围。如果>时,则应以进行替换。例如(),应替换成;又如()时,则应替换为()。
正弦