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电阻、电容及电感中的正弦电流探究

时间:2026-01-23 理论教育 季夏 版权反馈
【摘要】:比较等式两边的振幅关系应有或,即电阻元件的电压有效值和电流有效值应符合欧姆定律。图3-29线性非时变电阻的正弦稳态特性2.电容元件根据以上所述不难得出电容元件的正弦电压、电流关系。式中表明,电容电压与电流有效值之间的关系为而电压与电流的相位关系则为。例3-12 设、、串联支路中的电流为,试求的表达式。

在关联参考方向下,线性非时变电阻、电容及电感元件的VCR分别为

图示

在正弦稳态电路中,这些元件的电压、电流都是同频率的正弦波。

1.电阻元件

如图3-29(a)所示,设电阻元件通有正弦电流图示,电阻两端的电压为图示,若图示,根据欧姆定律得uR=RiR则有

图示

(3-24)式表明,电阻两端的正弦电压和流过的正弦电流频率相同、初相相等,图示,波形如图3-29(b)所示。比较等式两边的振幅关系应有图示图示,即电阻元件的电压有效值和电流有效值应符合欧姆定律。

图示

图3-29 线性非时变电阻的正弦稳态特性

2.电容元件

根据以上所述不难得出电容元件的正弦电压、电流关系。若电容两端电压为

图示

图示

电容电压、电流的波形如图3-30(b)所示。式中表明,电容电压与电流有效值之间的关系为

图示(https://www.xing528.com)

而电压与电流的相位关系则为图示。由此可见,电容电压滞后其电流的相位为图示。式中的图示具有与电阻相同的量纲。当ω=0时,,此时电容相当于开路。

图示

图示

图3-30 线性非时变电容的正弦稳态特性

3.电感元件

对于电感元件来说,根据图示,则有

图示

(3-27)式表明,θui+90°,电感电流iL的相位滞后电感电压的相位为图示。电感电流与电压有效值的关系为

图示

图示

图3-31 线性非时变电感的正弦稳态特性

式(3-28)中图示具有与电阻相同的量纲。当图示时,图示,此时电感相当于短路。

图3-31为电感电压、电流波形图。

例3-12 设图示图示图示串联支路中的电流为图示,试求图示图示的表达式。

图示

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