当前课程知识点:通过实验学电路 > 5 正弦稳态电路 > 5.1 正弦稳态电路与正弦量 > 5.1 正弦稳态电路与正弦量-视频
前面4章我们分析的电路的激励都是直流电源
那么如果激励是交流源 情况会怎样呢
下面我们先通过实验来观察一下
这是一个由交流电压源 小灯泡和电容构成的电路
可以看到灯泡被点亮
说明正弦激励同样可以给电路提供能量
示波器显示了电源电压和电容电压的波形
可以看到两个波形是频率相同的正弦波
不过两个波形的幅值和相位却不相同
为什么正弦激励下电路的响应与激励同频率 而幅值和相位却不相同
下面我们通过理论来分析一下
同学您好
这节课我们要讲的内容是正弦稳态电路与正弦量
我们主要讲以下的几个内容
首先我们来看正弦稳态电路的定义
正弦稳态电路通常又称为交流电路 指的是激励为正弦量达到稳态的线性电路
所以大家可以看到这里面有几个条件
就是激励是正弦量 要达到稳态 而且还必须得是线性电路
比方说我们做实验的这个电路
它的激励是正弦波 那么达到稳态的时候 它就是一个正弦稳态电路
既然是正常稳态电路 自然就离不开正弦量
那我们要简介一下正弦量
在电路分析中 正弦量一般是用余弦函数来表示
之所以这样做 仅仅就是一种习惯 虽然这种习惯让人困惑
比方说 这就是一个正弦量(公式配音字幕省略)
对于这个正弦量而言 它的波形我们可以画出来
这个正弦量有三个要素
第一个要素是它的振幅Fm 也就是这个量
这就是振幅
第二个要素是它的角频率Omega 也就是这个量
第三个要素是phi 也就是它的初相位或者初相角
就是这个量 叫初相角
一旦我们确定了正弦量的这三个要素
那么这个正弦量就可以唯一的确定
下面我们来看一下正弦稳态电路响应的特点
这是实验的电路
根据KVL 我们可以写出它的方程
另外电容的电压电流的关系我们可以把它写出来 代(入)到上面这个方程
就是把它代(入)到这里面来 我们就可以得出来相关的微分方程
求解这个微分方程 其实就可以得到我们的响应
求解正弦稳态电路的响应 其实就是求解以上微分方程的一个特解
达到稳态的解就是它的特解
观察这个微分方程就可以知道 其特解也是正弦量
并且这个正弦量的角频率必然等于电压源的角频率
大家想一想为啥
这个特解如果角频率不是Omega 那么这个时候就不可能满足这个微分方程
这一条非常重要 也就是说我们的激励(角频率)如果是Omega 我们的响应(角频率)也一定是Omega
特解的幅值还有初相角不等于电压源的幅值和初相角
这个大家也可以试一试
如果是相等的话 你代进去就会发现不能满足方程
所以 (特解与电压源的幅值和初相角)是不相同的
刚才的Omega就是角频率一定是相同的 这是正弦稳态电路响应的一个最重要的特点
下面我们回顾一下刚才实验当中的波形
示波器显示了电源电压和电容电压的波形
可以看到两个波形是频率相同的正弦波
不过两个波形的幅值和相位却不相同
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
--第4周总结-视频
--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
--第5周总结-文档
-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验