交流电路计算方法:复阻抗和相量法

交流电路计算方法:复阻抗和相量法一 复阻抗电容电路 电压与电流的大小比值是 XC 1 WC 相位上电流比电压超前 90 度这样描述很麻烦 在复平面里 相位超前 90 度 可以用什么数学表示呢 也就是说 一个相量 乘以 j 之后 大小没变

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一,复阻抗

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也就是说,一个相量,乘以j之后,大小没变化,相位变得超前90度了
同样的,大小不变,相位落后90度应该除以j

原来说电容电路,给个电压,算电流又要算XC,又要另外说相位超前90度,现在可以简单点
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在这个计算式里,1/wc还是原来的容抗大小,加上个j,去除电压时候,就会变成乘以j,相当于相位也变换超前90度,这样大小/相位就一起都表示出来了

例如,原来Uc是100角30度,容抗是5欧,这样一算,电流就是20A的大小,相位变成30+90度120度,也就不用说相位超前90度了。
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既然所有电容上电压电流都是这样差90度,不妨就把电容的容抗都写成1/j wc的样子,称为复阻抗
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同理,可以发现,在交流电压电流都是复数时候,可以把电阻、电容、电感用复阻抗形式R、1/j wc、jwl来表示

就可以不用再说相位关系了,因为复阻抗不但表示了电流电压之间的大小关系,还表示了他们的相位关系

二,相量法

与直流电路的区别就两条:
1、交流电路是复数运算,
2、交流电路算出的电压电流都是正弦波

【例题】

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可见,在用相量法计算这个交流电路时候,串联电路就按照直流电路的计算方法就好,总阻抗等于各阻抗之和,电流等于电压除以阻抗,每个元件的电压等于电流乘以复阻抗就是了

然后发现,电阻电压,110根号2,电容电压大小也是110根号2,他们的和才是220,原因就是这两个不是同相的,而是相位差90度

再有,电阻上电压电流都是相位45度,确实同相,电容的电流是相位45度,但电容上电压相位是-45度,正好也符合电容上电流相位比电压相位超前90度

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相量是复数,不是表达式,有效值是数值,不能小写
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【小结】

相量法计算交流电路步骤:

2、将电路中RLC改用复阻抗表示;

4、根据需要,将相量表示为表达式,计算功率等
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