2024-5-31,星期五,10:53,天气:阴雨,心情:晴。今天就要回学校啦,当大家看到这篇推文的时候我已经要收拾收拾去赶返校的火车啦,和女朋友短暂分别,不过小别胜新婚吗,嘻嘻,等答完辩就会回来上班,一直见面啦,加油学习,嘻嘻嘻嘻~~~😝
今日观看了石群老师电路课程的第32和第33个视频,开启了第八章的学习,主要学习内容为:复数基础,正弦量基础,向量法基础中并完成了相关定理的推导和例题练习;C语言方面继续学习C Primer Plus第七章内容,并总结C语言笔记
1. 复数
复数的表达形式:
代数式:F=a+jb,式中,j=(-1)1/2为虚数单位;指数式:F=|F|ejθ;三角函数式:F=|F|ejθ=|F|(cosθ+jsinθ)=a+jb;极坐标式:F=|F|ejθ=|F|∠θ,式中,F、|F|、θ、a、b的关系可由下面所示几何关系表示:
复数的加减(使用代数式):
若F1=a1+jb1,F2=a2+jb2,则(F1±F2)=(a1±a2)+(b1±b2)j,图解法可表示为:
复数的乘除(使用极坐标式):
若F1=|F1|∠θ1,F2=|F2|∠θ2,则有,F1·F2=|F1|ejθ1·|F2|ejθ2=|F1||F2|ej(θ1+θ2)=|F1||F2|∠θ1+θ2;同理可得,F1/F2=|F1|/|F2|∠(θ1-θ2)。
旋转因子:
复数ejθ=cosθ+jsinθ=1∠θ,称ejθ为旋转因子,及F·ejθ为将向量F逆时针旋转θ度:
2. 正弦量
瞬时值表达式:i(t)=Imcos(ωt+φ),正弦量为周期函数,及f(t)=f(t+kT ),式中,T为周期,f=1/T为频率。
PS:(a)周期T :重复变化一次所需的时间(s)。(b)频率f :每秒重复变化的次数(Hz)。
正弦电流电路:
激励和响应均为同频率的正弦量的线性电路(正弦稳态电路)称为正弦电路或交流电路
正弦量的三要素(i(t)=Imcos(ωt+φ)):
(a)幅值(Im):反映正弦量变化幅度的大小。
(b)相位角(ω):相位变化的速度,反映正弦量变化快慢。ω=2Πf=2Π/T(rad/s)。
(c)初相位(φ):反映正弦量的计时起点,常用角度表示(同一个正弦量,计时起点不同,初相位不同)。
同频率正弦量的相位差:
设u(t)=Umcos(ωt+φu),i(t)=Imcos(ωt+φi),则相位差φ=(ωt+φu)-(ωt+φi)=φu-φi:
(a)φ>0, u超前i φ角,或i滞后u φ角, (u 比 i 先到达最大值)。
(b)φ <0, i 超前u φ 角,或u 滞后i φ角, i 比 u 先到达最大值)。
周期性电流电压的有效值:
周期性电流、电压的瞬时值随时间而变,为了衡量其平均效果工程上采用有效值来表示。
对于周期性电流电压的有效值,有以下几点需要注意:
(a)工程上说的正弦电压、电流一般指有效值,如设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平、耐压值指的是最大值。因此,在考虑电器设备的耐压水平时应按最大值考虑。
(b)测量中,交流测量仪表指示的电压、电流读数一般为有效值。
(c)区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
3. 向量法基础
同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量,所以,只需确定初相位和有效值。因此采用正弦量与复数互换的方法。
综上可知,任意一个正弦时间函数都有唯一与其对应的复数函数:
式中,相量的模表示正弦量的有效值,相量的幅角表示正弦量的初相位。同理可得,电压与向量的关系:
向量法的应用:
(a)同频正弦量的加减:
综上,同频正弦量的加减运算变为对应相量的加减运算。
(b)正弦量的微分积分运算:
若有:
则,微分运算可以写作:
积分运算可以写作:
向量法的优点:
(a)把时域问题变为复数问题
(b)把微积分方程的运算变为复数方程运算
(c)可以把直流电路的分析方法直接用于交流电路
今日总学习时常约3h30min,明日继续学习电路第八章内容,C语言内容,并总结C语言笔记(去赶火车啦)。