感性电路电流计算_正弦稳态电路计算之二:相量法计算复阻抗
相量图法也可用于复阻抗的计算。
例:图示电路,R=30Ω,与无源网络N串联,网络N含有电阻和电抗,现用电压表测得各电压值分别为U=50V,U1=U2=30V,求网络N的等效复阻抗。
图1 原电路
分析:以端口电流为参考相量,假设网络N为感性负载,画出相量图,如图2所示。
图2相量图
由U1=30V,R=30Ω可得:I=30/30=1A
假设网络N的复阻抗Z=R+jX,复角为ϕ,由相量图可知:ϕ=2θ,图2相量图的一半是等腰三角形,腰长30,底边50,底角θ,可得:
利用二倍角公式,可算得:
网络N也可能为容性负载,所以Z=11.7±27.6Ω,由此得解。
综上,相量图法实际上是利用几何的知识计算响应。因为只有同频率正弦量才能画在一个相量图中,同一个相量图中相量之间的相位差角是确定的。在适当的选择了参考相量后,直接利用几何关系求解。
参考相量的选择原则上可以随便选,但如果选择合适的参考相量,相量图会更简单,直观。一般来说,如果是串联电路,就选串联电路的电流做为参考相量;并联电路,选并联电压作为参考相量;如果电路有串联也有并联,选择最复杂的并联电路的电压为参考相量。如果电路更复杂,相量图也不好画出的话,那就用其它的方法,比如电路方程法列方程求解。
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