“五點法”畫正弦曲線,學(xué)生在數(shù)學(xué)課中學(xué)習(xí)過,對其波形圖形狀已熟知?!峨姽せA(chǔ)》課教學(xué)中,要求學(xué)生掌握正弦交流電的三種表示法:解析式、波形圖、相量圖。教材中沒有介紹具體畫法,本文將介紹用“五點法”畫正弦交流電波形圖的方法。會畫波形圖將對學(xué)生在正弦交流電路的相關(guān)計算和今后正弦交流電路分析時有所幫助。 正弦交流電解析式的一般表達式為: i=imsin(ωt+i) u=umsin(ωt+u) e=emsin(ωt+e) 在已知解析式的條件下,畫波形圖一般有兩種,一是u-ωt波形圖,二是u-t波形圖,下面以正弦交流電壓波形圖為例講解“五點法”畫波形圖的方法。 一、由u=umsinωt左右平移角得出波形圖 1、u-ωt波形圖 (1)u=umsinωt的波形圖(初相位0) ①波形圖的五點坐標為:(0、0)、( 、um)、(π、0)、( 、-um)、(2π、0)。 ②由五點畫出波形圖為: 上述五點坐標和波形圖在數(shù)學(xué)課中已為學(xué)生所熟知。 (2)初相大于0,即u=umsin(ωt+)的波形圖 ①由u=umsinωt波形圖向左平移角,五點橫坐標變?yōu)?、 -、π-、 -、2π-,即初相為0時橫坐標均減去;縱坐標不變。 ②畫出五點,描繪出波形圖為: (3)初相小于0,u=umsin(ωt-)的波形圖 ①由u=umsinωt波形圖向右平移角,五點橫坐標為、 +、π+、 +、2π+,即五點坐標均加上;縱坐標不變。 ②畫出五點,描繪出波形圖。 例一,畫出正弦電壓為u=220 2sin(100πt+60°)的波形圖。 解:=60°,um=220 2v,五點橫坐標為-60°、90°-60°=30°、180°-60°=120°、270°-60°=210°、360°-60°=300°;縱坐標為0、220 2、0、-220 2、0。在直角坐標系下畫出五點,繪出波形圖: 2、u-t波形圖 (1)u=umsinωt的波形圖 ①由解析式求出t= 。 ②五點坐標為:(0、0)、( 、um)、( 、0)、( t、-um)、(t、0)。 ③畫出五點,繪出波形圖。 (2)u=umsin(ωt+)的波形圖(初相大于0)。 ①由u=umsinωt波形圖向左平移t0,t0= 。 ②五點橫坐標為-t0、 -t0、 -t0、 t-t0、t-t0;縱坐標不變。 (t=?。?③畫出五點,繪出波形圖 (3)u=umsin(ωt+)的波形圖(初相小于0) 同理可得波形圖為: 小結(jié):以u=umsinωt的波形圖為參考,1、五點橫坐標,初相大于0,向左平移(或t0= );初相小于0,向右平移(或t0= )。2、縱坐標任何情況下都是0、um、0、-um、0。 二、由u=umsinωt確定值得出波形圖 設(shè)u=umsin(ωt+),(包括大于0、小于0、等于0三種情況)。 1、求五點坐標,按下列表格進行: 畫u-t波形圖,求五對u、t值,畫u-ωt波形圖求五對u、ωt值,本身帶符號。 2、在直角坐標系下畫出五點,描繪出波形圖。 例二,畫出u=380 2sin(100πt-60°)v的波形圖。 解:(1)求五點坐標,ω=100π,=60°=- ,um=380 2v (2)畫出五點,描繪出波形圖。 ①u-ωt波形圖 ②u-t波形圖 小結(jié):無論哪種方法,都要記住正弦曲線的基本形狀,知道“五點”是哪五點,縱坐標總是0、um、 0、-um、0不變。