为什么相量图要用复数形式表示电压电流?

如题所述

相量图表示时间量,相量图的目的是为了分析不同能量之间的先后顺序,所以只有相同频率的正弦量才能画在同一相量图上,也就是说画出各正弦量对应的相量就可以了,得到的就是电压电流相量图。

电路基本定律如下:

1,欧姆定律:V=IZ,其中Z是复阻抗。

2,在交流电路中,有功功率P表示输入电路的平均功率,无功功率Q是使电路内电场与磁场进行能量交换而需要的电功率,不对外做功。这样我们可以定义复功率S=P+jQ,其幅值就是视在功率。由此,由相量表示的复功率为:S=VI*,其中I*是I的共轭复数)。

3,基尔霍夫电路定律的复数形式也可用于相量计算中。

由以上定律,我们可以使用相量法进行阻性电路分析,可分析包含电阻、电容和电感的单一频率交流电路。分析多频率线性交流电路和不同波形的交流电路时,可以先将电路化为正弦波分量的组合(由叠加定理满足),然后对每一频率情况的正弦波进行分析,找出电压和电流。

扩展资料:

相量图在电力工程中的应用:

在三相交流电力系统的分析中,通常会有一组相量被定义为3个复单位立方根,并以图表示为角0°、120°以及240°处的单位幅值。将多相交流电路的量化为相量后,平衡电路可被化简,而非平衡电路可被当作对称电路的代数组合。

这种方法简化了电学计算中计算电压降、功率流以及短路电流所需的工作。在电力系统分析中,相位角的单位常为度,而幅值大小则通常是以方均值而不是峰值来定义。

同步相量技术中使用数字式仪表来测量相量,先进的测量设备包括同步相量测量装置(PMU),能直接即刻测得某节点的相量,不需要花费时间进行大量的计算。在输电系统中,相量一般被广泛地认为是表示输电系统电压。相量的微小变化是功率流和系统稳定性的灵敏指示参数。

参考资料来源:百度百科-相量图

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第1个回答  2023-01-04

在正弦交流电路中,电流和电压都是正弦量,这样的物理量不仅包含有效值的大小,还包含有相位角。因此,一般用:U(相量)=U∠φu、I(相量)=I∠φi的相量形式,来表征、计算电压和电流量,也就是相当于用既包含幅值、又包含幅角的复数,来描述电压、电流;同时复数形式也可写作为:a+jb的一般形式,它们之间的对应关系是:

根据:U(相量)=U∠φ=a+jb,则:

a²+b²=U²,tanφ=b/a。或者:

a=Ucosφ,b=Usinφ。

用瞬时量表示的表达式为:u(t)=√2Usin(ωt+φ)。

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