计算机电路基础（第三版）课件第2章-2

1第二章

正弦交流电路和电磁现象2

uiu

0t0t0t

(a)正弦交流电(b)非正弦交流电(c)非正弦交流电

图2-1-1交流电的变化规律的波形表示3

i(t)i(t)

Im

TImT0T

t02π

ωt

t’

φT2π

(a)t’=φ/ω(b)

图2-1-2正弦交流电的波形4

u,ii1,i2

ui1

i2

0iωt0ωtφ2φ1

=Φ2

φ1

Δθ(a)正弦量u

和i

的波形与相位差(b)正弦量i1

和i2

的波形与相位差（i1

和i2同相）图2-1-3关于相位和相位差及相位关系的说明(一)5u1,u2

u,i

u2

u1

u

i

0ωt

φ1

ωt

π/2=φ2

(c)正弦量u1和u2

的波形与相位差（u1和u2正交）(d)正弦量u

和i

的波形与相位差（u

和i

反相）图2-1-3关于相位和相位差及相位关系的说明(二)

6+j

Φ

0+1

图2-2-1正弦交流电的相量表示法

7

+j+j+j

ΦΦΦ

0+1

0

+1

0

+1

(a)

:

j(b)-j(c)-1

图2-2-2几个有用的旋转算符:

j,-j,-18

+j

u,i

u

i

φI=φu0

t

0

+1φI=φu

(a)相量图(b)波形

图2-2-4电阻上电压、电流的相量图和波形9

u,i+j

u

i

ωt

φu

0+1π/2

(a)波形(b)向量图图2-2-5电容上电压、电流波形和向量图ΦiΦu10+j

u,i

u

i

φi

ωtφi

π/2

0+1

Φu

(a)波形(b)向量图图2-2-6电感上电压、电流波形和向量图11

I

Z1

Z2…Zn

++U1-+U2-+Un-

U

-

图2-2-7阻抗的串联

I+uR-+uL-+-+-uC

uS

C

(a)原电路(b)相量模型

图2-2-8RLC串联电路

RLjωLR12|Z|X=XL-XC

R=R

(a)阻抗三角形(b)电压、电流相量图(c)电压三角形

图2-2-9关于串联电路阻抗和电压、电流相量图φφφ13+j

(与同相)

0+1

图2-2-10例2-2-2的相量图

+U

Y1

Y2

Yn

-

图2-2-11导纳的并联

14

+i

iR

iL

iCuR

L

C

-

+

R

jωC

-

(b)

图2-2-12RLC并联电路

(a)+j

0+1

图2-2-13例2-2-3的相量图

15

+j

i

C

R20+1i1

i2-(a)原电路(b)相量模型(c)相量图图2-2-14例2-2-4的电路、相量模型和相量图

R1L+

L+

R1R2U-u16

u,i,ppu

it

(a)

(b)

图2-3-1电阻上的电压和电流及其相量图平均功率P17900

u,i,p

pui

0t

(a)

(b)

图2-3-2电感上电压与电流波形及相量图

18

90。

图2-3-3电容电压、电流波形和相量图O(a)iputu,i,p(b)19Otu,i.p图2-3-4瞬时功率的波形QPS图2-3-5功率三角形20bi2

R1jωL1

cjωL2i1R1

L1C

L2a1Ω1H1Hi31Ω1FC11FC2（a）daj2Ω1Ω31ΩC1R2（b）dbj

2ΩR2图2-3-6例2-3-1电路图21图2-3-9三级移相电路负载交流放大器交流放大器图2-3-10RC级间耦合电路图2-3-8例2-3-3电路电感线圈图2-3-7例2-3-2电路AVWRL22（b）相量图1（c）相量图2图2-3-11感性负载并联电容提高功率因数(a)感性负载并联电容23图2-3-12思考题2-3-2电路V1V2V324

ZII0

0.707I0

ωL

Z

（a）Z～f关系曲线；（b）i～f关系曲线图2-24阻抗与电流随频率变化的曲线R0

ω0

0

f1f0f2fω25

R

LC

图2-25串联谐振时的电流图2-26串联谐振电路电压相量图构成无线电接收机的输入选频电路

26（a）

+R

jωL-

（b）图2-27并联谐振电路的相量模型和相量图（a）并联电路的相量模型（b）并联谐振相量图

ZiZ

i0f图2-28并联电路的阻抗和电流与频率的关系曲线

27IINSNS图2-32 电流的磁效应图2-31 分割后的磁体总存在N、S极NSSSNNNNNNSSS28图2-33 确定通电直导线周围磁场方向的右手螺旋法则图2-34面元ΔS的磁能量的计算

29图2-35 例2-8图SNSNSNSNSN磁带带基铁磁材料涂层信号电流磁头气隙图2-36磁录音原理NNNNNNNNNN30图2-37数字磁表面记录原理31图2-39直流电动机的结构1-机座；2-励磁绕组；3-轴承端盖；4-换向器；5摇环与刷握；6-风扇；7-主磁极；8-电枢铁芯；9-电枢绕组32图2-40直流电动机的内部截面1-磁极；2-励磁绕组；3-机座；4-电枢铁芯；5-电枢绕组；6-轴33ANBS21abcdnee（a）ANBS12dcbanee（b）图2-41直流电动机的工作原理图-++-34

UMUfIfIa（a）IUMIf（b）IaIaUMIf（d）IaUMIf（c）图2-42直流电动机的励磁方式（a）他励电动机；（b）并励电动机；（c）串励电动机；（d）复励电动机35（b）PS输出波形60°60°60°C1C2C3D1D2D3PS（a）原理示意图；图2-43无刷直流电动机ABCNST1T2AA´BCB´C´+_T336磁轭图2-44磁头定位电机（音圈电机）结构示意图NSSN槽极Fe槽极Cu磁极(永久磁铁)心极铁芯