根据欧拉公式,复指数函数
可见其虚部和实部都是正弦量,所以一个正弦量就可以表示为与之对应的复指数函数的虚部。例如一个正弦电流就可以表示为
观察式(4-11)的最后一个表达式可发现,该表达式中含有这一因子,而这一因子正是一个相量(复数)的极坐标的表达式,其中i为相量的模,为相量的辐角。考虑到i和又分别是正弦量的有效值和初相,所以定义:以正弦量的有效值为模,初相为辐角构成的复数就称为该正弦量的有效值相量。即
对于任意一个正弦量,都能找到一个与之相对应的复数,由于这个复数与一个正弦量相对应,把这个复数称作相量。
在大写字母上加一个点来表示正弦量的相量,有效值相量符号分别为、。
设某一正弦电压,
则该正弦量的有效值相量为
当然,也可以用正弦量的最大值为模,初相为辐角构建出正弦量的最大值相量,如电流、电压,最大值相量符号为、,即
作为一个复数,相量也可以在复平面上用有向线段表示,相量在复平面上的图示称为相量图。如下图所示。图中相量和是表示同频率正弦量的相量。
例题4-4
试用相量表示, ,并绘出相量图。
解:
温馨提示:
相量用大写字母上面加一点来表示、、,以便和普通复数相区别。但相量运算和普通的复数一样,同样遵守普通复数的加、减、乘、除的运算规则。相量和普通的复数一样也可以在复平面上用一有向的线段(即相量)来表示,表示这种相量的图称为相量图;
只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不能用相量表示。相量只是表示正弦量,而不等于正弦量,它是分析和计算交流电路的一种方法;
相量的两种表示形式:相量式、相量图;
只有表示同频率正弦量的相量才能画在同一相量图上(可以不画坐标轴,参考相量画在水平方向)。