* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Изображения токов и напряжений комплексными числами
Рассмотрим мгновенное значение т ока .
Покажем, что вращающийся вектор н а комплексной плоскости соответствует этому току.
Вектор, изображённый на комплексной плоскости, записывается анали тически –
- формула Эйлера,
где
- оператор поворота на угол a
- оператор вращения со скоростью щ.
Следовательно
Произведение обозначается и называется комплексной амплитудой тока. Аналогично мгновенные з начения напряжения и ЭДС будут –
Здесь и комплексные амплитуды напряжения и ЭДС.
В расчёте можно оперировать и дейст вующими значениями величин –
; ; .
Символический метод, основанный на изображении векторов комплексными числами введён Штейнмецом,
Связь комплексных амплитуд т ока и напряжения в пассивных элементах эл ектричес кой цепи
Законы Кирхгофа для токов и напряжений , представленных комплексными ам плитудами
Теперь объединим рассмотренные э лементы в последовательную цепь с заданным током. Тогда ЭДС, приложенная к этой цепи, будет –
Это соотношение представляет собой второй закон Кирхгофа для комплексных амплитуд напряжения и тока.
Соединяя те же элементы в параллель ную цепь с известной ЭДС, определяем ток источника –
Полученное раве нство представляет собой первый закон Кирхгоф а для комплексных амплитуд напряжения и т ока.
Законы Кирхгофа в комплексной фор ме записи представлены алгебраическими уравнениями, поэтому для расчё та цепей переменного тока методом комплексных амплитуд можно применят ь все методы обоснованные ранее – метод контурных токов, узловых потенц иалов, наложения и эквивалентного генератора.
Расчёт цепи переменного тока так же, как и расчёт цепи постоянного тока , иногда удаётся значительно упростить, применив преобразование соедин ения трёхлучевой звезды в соединение треугольник и наоборот.
Ввиду особой важности этого преобразования, весьма часто применяемого при расчёте трёхфазных цепей, приведём формулы для перехода от одного ви да преобразования к другому и наоборот.