相量圖法也可用于復(fù)阻抗的計(jì)算。
例:圖示電路,R=30Ω,與無源網(wǎng)絡(luò)N串聯(lián),網(wǎng)絡(luò)N含有電阻和電抗,現(xiàn)用電壓表測(cè)得各電壓值分別為U=50V,U1=U2=30V,求網(wǎng)絡(luò)N的等效復(fù)阻抗。
圖1 原電路
分析:以端口電流為參考相量,假設(shè)網(wǎng)絡(luò)N為感性負(fù)載,畫出相量圖,如圖2所示。
圖2相量圖
由U1=30V,R=30Ω可得:I=30/30=1A
假設(shè)網(wǎng)絡(luò)N的復(fù)阻抗Z=R+jX,復(fù)角為?,由相量圖可知:?=2θ,圖2相量圖的一半是等腰三角形,腰長(zhǎng)30,底邊50,底角θ,可得:
利用二倍角公式,可算得:
網(wǎng)絡(luò)N也可能為容性負(fù)載,所以Z=11.7±27.6Ω,由此得解。
綜上,相量圖法實(shí)際上是利用幾何的知識(shí)計(jì)算響應(yīng)。 因?yàn)橹挥型l率正弦量才能畫在一個(gè)相量圖中,同一個(gè)相量圖中相量之間的相位差角是確定的。 在適當(dāng)?shù)倪x擇了參考相量后,可以直接利用幾何關(guān)系求解。 參考相量的選擇原則上可以隨便選,但如果選擇合適的參考相量,相量圖會(huì)更簡(jiǎn)單,直觀。 一般來說,如果是串聯(lián)電路,就選串聯(lián)電路的電流做為參考相量,并聯(lián)電路,選并聯(lián)電壓作為參考相量; 如果電路有串聯(lián)也有并聯(lián),選擇最復(fù)雜的并聯(lián)電路的電壓為參考相量。 如果電路更復(fù)雜,相量圖也不好畫出的話,那就用其它的方法,比如電路方程法列方程求解。
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