Файл: Изображение синусоидально изменяющихся величин на комплексной плоскости..docx
ВУЗ: Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева
Категория: Лекция
Дисциплина: Физика
Добавлен: 03.02.2019
Просмотров: 280
Скачиваний: 7
На рис. 3.2 дана комплексная плоскость, на которой можно изобразить комплексные числа. Комплексное число имеет действительную (вещественную) и мнимую части. По оси абсцисс комплексной плоскости откладывают действительную часть комплексного числа, а по оси ординат — мнимую часть. На оси действительных значений ставим +1, а на оси мнимых значений +j
(j=-1(под корнем).)
Из курса математики известна формула Эйлера
Комплексное число eja изображают на комплексной плоскости вектором, численно равным единице и составляющим угол а с осью вещественных значений (осью +1). Угол а отсчитываем против часовой стрелки от оси +1.
Рис. 3.2.
Рис. 3.3.
Модуль функции
Проекция функции на ось равна , а на ось равна . Если вместо функции взять функцию то
На комплексной плоскости эта функция, так же как и функция изображается под углом а коси но длина вектора будет в раз больше.
Угол а в формуле (3.8) может быть любым. Положим, что т. е. угол а изменяется прямо пропорционально времени. Тогда
Слагаемое представляет собой действительную часть выражения
а функция есть коэффициент при мнимой части выражения
(3.10а)
Таким образом, синусоидально изменяющийся ток и (3.10а)] можно представить как или, что то же самое, как проекцию вращающегося вектора на ось (рис. 3.3).
Исторически сложилось так, что в радиотехнической литературе за основу обычно принимают не синусоиду, а косинусоиду и потому пользуются формулой (3.10).
С целью единообразия принято на комплексной плоскости изображать векторы синусоидально изменяющихся во времени величин для момента времени При этом вектор
где — комплексная величина, модуль которой равен — угол, под которым вектор проведен к оси на комплексной плоскости, равный начальной фазе.
Величину называют комплексной амплитудой тока i. Комплексная амплитуда изображает ток i на комплексной плоскости для момента времени Точка, поставленная над током или напряжением U, означает, что эта величина во времени изменяется синусоидально.
Поясним сказанное. Пусть ток . Запишем выражение для комплексной амплитуды этого тока. В данном случае .
Следовательно, . Пусть комплексная амплитуда тока .
Запишем выражение для мгновенного значения этого тока.
Для перехода от комплексной амплитуды к мгновенному значению умножим на и возьмем коэффициент при мнимой части от полученного произведения [см. формулу (3.10а)]:
Под комплексом действующего значения тока или комплексом тока (комплексным током) понимают частное отделения комплексной амплитуды на
Пример 29. Записать выражение комплекса действующего значения тока
Решение. Комплекс действующего значения тока .