交流電的初相角和相位差

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯交流電的初相角和相位差 1. 初相角簡潔溝通發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)，相對(duì)應(yīng)電勢(shì)的正弦曲線圖。但以上爭論，僅為選定參考時(shí)間起點(diǎn)時(shí)（即t0）的狀況。線圈平面（以為參考）與發(fā)電機(jī)中心平面（以下簡稱線圈與x軸的夾角）之間的夾角為0°，如圖2-11（a）所示。由于在t0時(shí)， et00，而且當(dāng)線圈反時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，瞬時(shí)電勢(shì)e，是向正的方向增大。所以，得到電勢(shì)的正弦曲線，必定如圖2-11（b）所示。而其解析式即為eEmsint假定我們選定參考時(shí)間起點(diǎn)時(shí)（t0），線圈與x軸的夾角為，如圖2-12（a）所示。明顯，在t0時(shí)，瞬時(shí)電勢(shì)e不等于零。而是：et0Emsin。

2、在曲線圖上，在橫軸上t0時(shí)，縱坐標(biāo)為Emsin。當(dāng)線圈反時(shí)針方向以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，瞬時(shí)電勢(shì)漸漸增加。當(dāng)轉(zhuǎn)過t弦度的角度時(shí)，如t90°，電勢(shì)達(dá)到最大值；再連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則電勢(shì)e將減小，如此該電勢(shì)的正弦曲線圖如圖2-12（b）所示。在t秒時(shí)，線圈位置如圖2-13所示。因此，瞬時(shí)電勢(shì)e的解析式為eEmsin（t）。 （2-12）式（2-12）是一般情形下的正弦電勢(shì)解析式；而式（2-7）是式（2-12）在0°時(shí)的特別狀況。角是在t0時(shí)，打算瞬時(shí)電勢(shì)大小的一個(gè)定值（也就是選定參考時(shí)間t0時(shí)，一對(duì)磁極的發(fā)電機(jī)線圈與x軸的空間夾角）。角稱為該正弦電勢(shì)的初相角（也叫初相位或初相）。明顯給定解析式

3、，初相是很簡單確定的。給定的正弦曲線上怎樣確定角呢? t0（原點(diǎn)）及e0點(diǎn)從圖2-12（b）曲線圖可看出， e0有1、 2、 3三點(diǎn)，這里應(yīng)選1點(diǎn)，即選定e0的點(diǎn)，必定符合隨著時(shí)間推移， e應(yīng)當(dāng)是向正值增加的點(diǎn)，這個(gè)角度才是對(duì)應(yīng)圖2-12（a）發(fā)電機(jī)中線圈參考點(diǎn)與x軸的夾角兩點(diǎn)打算的長度在橫軸上按肯定比例表示的角度，即為初相角。如： e0點(diǎn)在原點(diǎn)左邊，則為正；如在右邊，則為負(fù)。圖2-12（b）的正弦曲線圖上的為正，而圖2-14（a）可看出，此時(shí)t0，當(dāng)隨著t的增加線圈轉(zhuǎn)過t30°角度時(shí)，e0。所以e0的點(diǎn)在原點(diǎn)的右邊，初相角為負(fù)值。由此可畫出圖2-14（b）的正弦曲線圖，此時(shí)的解析式

4、為eEmsin（t30°）。應(yīng)當(dāng)指出，一般初相角在±180°以內(nèi)。例24已知正弦電勢(shì)曲線圖如圖2-15（b）所示。試畫出一對(duì)磁極發(fā)電機(jī)線圈位置，列出解析式，并求初相角。解 e0及t0， 12之間弧度為 初相角90°線圈位置參考點(diǎn)與x夾角為90°，如圖2-15（a）所示，其解析式：eEmsin（t90°）解明顯120°，則線圈參考點(diǎn)與x軸夾角應(yīng)為順時(shí)針120°，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)30°后，電勢(shì)e為負(fù)的最大值，再轉(zhuǎn)90°時(shí)為e0處，所以可得線圈位置及曲線圖如圖2-16（a）、 （b）所示。由上面的分析可知，只

5、要一個(gè)正弦量的極大值，頻率（或T、 ）以及初相角已知，則該正弦量就確定了，因此我們把打算正弦溝通電的這三個(gè)特征量，稱為正弦溝通電的三要素。2. 相位差在溝通電路中，有時(shí)往往要比較兩個(gè)相同頻率的正弦量，除了比較它們的極大值的關(guān)系外，還要比較它們的相位關(guān)系。如有兩個(gè)相同頻率的正弦量e1Em1sin（t1）e2Em2sin（t2）這兩個(gè)相同頻率溝通電初相之差稱為相位差，用12表示。即： 1212。設(shè)在一個(gè)發(fā)電機(jī)中，繞有兩個(gè)獨(dú)立的線圈1及2，如圖2-17（a）所示。其正弦電勢(shì)曲線如圖2-17（b）所示。明顯從發(fā)電機(jī)線圈位置并結(jié)合曲線可以看出， e1比e2早到達(dá)極大值，因此可叫做e1超前e2（超前12角

6、）或叫做e2滯后e1（滯后12角）。這里應(yīng)當(dāng)留意的是，超前或滯后一般規(guī)定不得大于180°。假如兩者初相相同，叫做同相。假如兩者相位相反（即相位差為180°），則叫做反相。在比較一個(gè)溝通電路中幾個(gè)正弦溝通電時(shí)，除了頻率和極大值外，往往關(guān)懷的是它們的相位差，所以常選擇電路中某一正弦量的初相為0°（這樣最簡潔），這個(gè)正弦量稱為參考正弦量。例26已知兩正弦電勢(shì)解析式如下：e1100sin（t120°），e250sin（t30°）。試畫出一對(duì)磁極發(fā)電機(jī)電樞線圈位置及其曲線圖，求出每一電勢(shì)的初相及其相位差，并指出哪個(gè)超前，超前多少?解線圈位置及曲線如圖2-18（a）、 （b）所示