正弦信号的相位图

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了正弦信号的相位图。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

本文主要参考文章为:第3章-正弦交流电路-3.2正弦交流量的相量表示法。

基础概念

  1. 表示正弦量的复数成为相量,复数的模即为正弦量的幅值。
  2. 按照各个正弦量的大小与相位关系画出的同频率若干个相量的图形,成为相量图。
  3. 相量可以表示正弦量,但不等于正弦量。

正弦信号的相位图
在同一个旋转平面内,表示两个相同频率的正弦量,对应的有向线段的相对位置式不变的。则这两个正弦量的相加值,可以由两个有向线段的相加表示。

相量的表示形式

假设有一个正弦函数为:
y ( t ) = r s i n ( ω t + θ ) y(t)=r \rm{sin}(\omega t+\theta) y(t)=rsin(ωt+θ)

正弦信号的相位图

  1. 复数形式:
    A = a + j b A=a+ \textbf {j} b A=a+jb
    则根据图像可以推得:
    A = r c o s θ + j r s i n θ A=r\rm{cos}\theta + \textbf {j} \textit r \rm{sin} \theta A=rcosθ+jrsinθ
    其中:
    r = a 2 + b 2 θ = a r c t a n b a r=\sqrt{a^2+b^2} \\ \theta= {\rm arctan} \frac{b}{a} r=a2+b2 θ=arctanab

  2. 根据欧拉公式
    e j θ = c o s θ + j s i n θ e^{\textbf j\theta}=\rm{cos}\theta + \textbf {j} \rm{sin} \theta ejθ=cosθ+jsinθ
    可以复数形式,可以转化为指数形式:
    A = r e j θ A=r{\rm e}^{\textbf j \theta} A=rejθ

  3. 还可以写作极坐标形式:
    A = r ∠ θ A=r\angle \theta A=rθ

相量图与相量计算

如要进行相量的加减运算,就可以采用代数形式表示;
如果进行相量的乘除运算,可采用指数形式,或极坐标形式;

例如:
正弦信号的相位图

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