基本假设>1.4本章将在下面的3个假设前提下讨论交流电问题1.似稳条件即电磁场(电磁波)的波长远大于电路的几何线度:2>>L。似稳条件对应的电磁场的频率较小,电路中的电流将随电源电动势同步地缓慢变化否则,基尔霍夫第一定律不再成立;并且电压这个概念就失去了意义,基尔霍夫第二定律也不成立。电工技术中遇到的电路大部分属于似稳电路,如50Hz对应的波长: =cT=6×10°m,由此可见,实际的电路都满足似稳条件。17
1.4 基本假设 本章将在下面的3个假设前提下讨论交流电问题: 17 即电磁场(电磁波)的波长远大于电路的几何线度: >> L。似稳条件对应的电磁场的频率较小,电路中的电 流将随电源电动势同步地缓慢变化。 否则,基尔霍夫第一定律不再成立;并且电压这个概念 就失去了意义,基尔霍夫第二定律也不成立。 电工技术中遇到的电路大部分属于似稳电路,如50Hz 对应的波长: 由此可见,实际的电路都满足似稳条件。 6 cT m 6 10 , 1. 似稳条件
2.集中元件交流电路中的元件:电容器:传导电流中断在电容器极板上,导致基尔霍夫第一定律不再成立:但在电容器的两端看0电流可以当作连续情况处理:U=C即外部电流仍然保持连续性满足基尔霍夫第一定律:18
18 2. 集中元件 交流电路中的元件: 电容器:传导电流中断在电容器 极板上,导致基尔霍夫第一定律 不再成立;但在 电容器的两端看, 电流可以当作连续情况处理; 即外部电流仍然保持连续性, 满足基尔霍夫第一定律;
电感线圈:电感线圈内部集中了较强的磁场OOaBVxE0diU=-1atdt其中磁通变化引起的涡旋申场不可忽略,导致电压这个物理量不存在,因此基尔霍夫第二定律不再成立;但只要涡旋电场集中在元件内部,并且使积分路径不经过电感元件内部,电场所做的功仍近似与路径无关,即还可以使用“电压”这个物理量.整个电路依然满足基尔霍夫第二定律。19
19 电感线圈:电感线圈内部 集中了较强的磁场, 其中磁通变化引起的涡旋电场 不可忽略,导致电压这个物理量 不存在,因此基尔霍夫第二定律不再成立;但只要涡旋 电场集中在元件内部,并且使积分路径不经过电感元件 内部,电场所做的功仍近似与路径无关,即还可以使用 “电压”这个物理量,整个电路依然满足基尔霍夫第二定律 . 0 B E t
3.线性电路不同频率的简谐成分在线性电路中彼此独立、互不干扰因此当电路中有不同频率的简谐成分同时存在时,可以一个一个地单独处理后再叠加。20
20 3. 线性电路 不同频率的简谐成分在线性电路中彼此独立、互不干扰。 因此当电路中有不同频率的简谐成分同时存在时,可以 一个一个地单独处理后再叠加
集中元件是指把电场和磁场分别集中在电容元件和电感元件内部很小范围内。似稳条件和集中元件是交流电路基尔霍夫定律成立的前提线性元件:要求元件的参量R、L、C为常量,由元件本身性质决定,与电流无关。另外还假定电路中的元件是单纯的。即忽略了次要特性的元件,如纯电阻、纯电感、纯电容,这是对实际元件的理想化的抽象。实际的元件可以看成单纯元件串、并联的组合。总之,假设电路中的元件是集中、线性、单纯的。则暂态过程和交流电路的问题就可以大大简化,21
21 集中元件是指把电场和磁场分别集中在电容元件和 电感元件内部很小范围内。似稳条件和集中元件是交流 电路基尔霍夫定律成立的前提。 线性元件 :要求元件的参量R、L、C为常量,由元件 本身性质决定,与电流无关。 另外还假定电路中的元件是单纯的。即忽略了次要特 性的元件,如纯电阻、纯电感、纯电容,这是对实际 元件的理想化的抽象。实际的元件可以看成单纯元件串、 并联的组合。 总之,假设电路中的元件是集中、线性、单纯的。则 暂态过程和交流电路的问题就可以大大简化