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正弦沟通电压波形图为例解说“五点法”画波形图的办法

2017-08-05 07:41分类:电工基础知识 阅读:

 

“五点法”画正弦曲线,学生在数学课中学习过,对其波形图形状已熟知。《电工根底》课教育中,请求学生把握正弦沟通电的三种表明法:解析式、波形图、相量图。教材中没有介绍详细画法,这篇文章将介绍用“五点法”画正弦沟通电波形图的办法。会画波形图将对学生在正弦沟通电路的有关核算和往后正弦沟通电路剖析时有所协助。
正弦沟通电解析式的通常表达式为:
i=Imsin(ωt+i)
u=Umsin(ωt+u)
e=Emsin(ωt+e)
在已知解析式的条件下,画波形图通常有两种,一是u-ωt波形图,二是u-t波形图,下面以正弦沟通电压波形图为例解说“五点法”画波形图的办法。
一、由u=Umsinωt摆布平移角得出波形图
1、u-ωt波形图
(1)u=Umsinωt的波形图(初相位0)
①波形图的五点坐标为:(0、0)、( 、Um)、(π、0)、( 、-Um)、(2π、0)。
②由五点画出波形图为:

上述五点坐标和波形图在数学课中已为学生所熟知。
(2)初相大于0,即u=Umsin(ωt+)的波形图
①由u=Umsinωt波形图向左平移角,五点横坐标变为-、 -、π-、 -、2π-,即初相为0时横坐标均减去;纵坐标不变。
②画出五点,描绘出波形图为:

(3)初相小于0,u=Umsin(ωt-)的波形图
①由u=Umsinωt波形图向右平移角,五点横坐标为、 +、π+、 +、2π+,即五点坐标均加上;纵坐标不变。
②画出五点,描绘出波形图。

例一,画出正弦电压为u=220 2sin(十0πt+60°)的波形图。
解:=60°,Um=220 2v,五点横坐标为-60°、90°-60°=30°、180°-60°=120°、270°-60°=2十°、360°-60°=300°;纵坐标为0、220 2、0、-220 2、0。在直角坐标系下画出五点,绘出波形图:

2、u-t波形图
(1)u=Umsinωt的波形图
①由解析式求出T= 。
②五点坐标为:(0、0)、( 、Um)、( 、0)、( T、-Um)、(T、0)。
③画出五点,绘出波形图。

(2)u=Umsin(ωt+)的波形图(初相大于0)。
①由u=Umsinωt波形图向左平移t0,t0= 。
②五点横坐标为-t0、 -t0、 -t0、 T-t0、T-t0;纵坐标不变。
(T= )
③画出五点,绘出波形图

(3)u=Umsin(ωt+)的波形图(初相小于0)
同理可得波形图为:

小结:以u=Umsinωt的波形图为参阅,1、五点横坐标,初相大于0,向左平移(或t0= );初相小于0,向右平移(或t0= )。2、纵坐标任何状况下都是0、Um、0、-Um、0。
二、由u=Umsinωt断定值得出波形图
设u=Umsin(ωt+),(包含大于0、小于0、等于0三种状况)。
1、求五点坐标,按下列表格进行:

画u-t波形图,求五对u、t值,画u-ωt波形图求五对u、ωt值,自身带符号。
2、在直角坐标系下画出五点,描绘出波形图。
例二,画出u=380 2sin(十0πt-60°)v的波形图。
解:(1)求五点坐标,ω=十0π,=60°=- ,Um=380 2v

(2)画出五点,描绘出波形图。
①u-ωt波形图

②u-t波形图

小结:不管哪种办法,都要记住正弦曲线的根本形状,知道“五点”是哪五点,纵坐标老是0、Um、 0、-Um、0不变。

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