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所謂相量，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是可以表示正弦量的大小和初相位的量，它是一個(gè)數，例如220V的交流電壓，初相位為0°，用相量表示如下圖1-1所示，為一段水平向右的帶箭頭直線(xiàn)段。相量的長(cháng)度表示電壓的有效值大小，相量的箭頭指向為電壓的初相角。

圖1-1

▎一、相量的含義

類(lèi)似于數學(xué)中的向量、物理中的矢量，相量是專(zhuān)門(mén)用來(lái)表示交流電路中的正弦量的，基于相量的電路分析就稱(chēng)為相量法。

因為交流電路處于穩態(tài)時(shí)，各個(gè)電壓、電流的頻率都相同，它們的差別只在于大小和初相位。我們可以用相量來(lái)表示它們各自的大小和初相位，再進(jìn)行計算，就會(huì )顯得方便很多。下圖1-2所示就為某個(gè)電與電流的相量表示。

圖1-2

如圖1-2所示，電壓、電流的初相位分別為φi 和φu ，用相量表示就是從水平方向逆時(shí)針旋轉φi 和φu 角度，相量的長(cháng)度就是電壓和電流的幅值。此時(shí)，兩個(gè)相量在縱軸上的投影就是電壓和電流在時(shí)間t=0時(shí)刻的值。

這里一定要注意的一點(diǎn)是，電壓電流必須是頻率相同才可以畫(huà)在同一平面圖上。因為只有頻率相同，它們的變化才是同步的。

圖1-3

相量的大小用線(xiàn)段的長(cháng)度表示，這很容易理解，但這個(gè)方向又是怎么回事呢?如下圖1-3所示，如果相量水平向右，就表示它的初相位為0°，如果豎直向上就表示其初相位為90°，水平相左為±180°，豎直向下為-90°。相量以水平向右為起點(diǎn)，按逆時(shí)針旋轉，初相角隨之增大，例如轉到0°與90°中間，就為45°。當然，如果從水平方向順時(shí)針旋轉，初相角就減小，變成負值。

基于我們平時(shí)一般以有效值來(lái)形容電壓和電流的大小，而幅值和有效值差√2倍，通常用有效值來(lái)表示相量的大小。例如低壓三相電路中，三個(gè)相電壓有效值都是220V，但相位依次相差120°，用相量就表示為圖1-4所示。

圖1-4

相量在表示各個(gè)正弦量如電壓、電流的時(shí)候，要用相應的大寫(xiě)字母表示，在字母頭部加上“ · ”。圖1-4所示的三相電壓，大小都為220V，它們長(cháng)度都一樣。假設A相電壓的初相位為0°，相量表示就為水平向右;B相初相位滯后A相120°，應該順時(shí)針旋轉120°，使得相量輻角為-120°;同理，C相滯后B相120°，要在B相的基礎上再順時(shí)針旋轉120°。從圖1-4可以發(fā)現，C相其實(shí)也可以由A相逆時(shí)針旋轉120°得到，C相在滯后B相120°的也超前了A相120°。

知道了相量的含義之后，我們再來(lái)學(xué)習一下相量的四則運算，即相量的加、減、乘、除。

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