2: Комплексні числа
- Page ID
- 100899
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Для успішного аналізу ланцюгів змінного струму нам потрібно працювати з математичними об'єктами і прийомами, здатними представляти ці багатовимірні величини. Ось де потрібно відмовитися від скалярних чисел для чогось більш підходящого: комплексних чисел. Так само, як і приклад вказівки напрямків від одного міста до іншого, величини змінного струму в одночастотному ланцюзі мають як амплітуду (аналогія: відстань), так і фазовий зсув (аналогія: напрямок). Комплексне число - це єдина математична величина, здатна висловити ці два виміри амплітуди і фазового зсуву відразу.
- 2.1: Вступ до комплексних чисел
- Аналізуючи ланцюги змінного струму, ми виявляємо, що величини напруги, струму і навіть опору (називається імпедансом в змінному струмі) не є знайомими одновимірними величинами, які ми звикли вимірювати в ланцюгах постійного струму. Швидше, ці величини, оскільки вони динамічні (чергуються за напрямком та амплітудою), мають інші розміри, які необхідно враховувати. Частота і фазовий зсув - це два з цих вимірів, які вступають в гру.
- 2.2: Вектори та форми сигналу змінного струму
- Коли використовується для опису величини змінного струму, довжина вектора представляє амплітуду хвилі, тоді як кут вектора представляє фазовий кут хвилі відносно якоїсь іншої (еталонної) форми хвилі.
- 2.3: Просте векторне додавання
- Пам'ятайте, що вектори - це математичні об'єкти так само, як числа на числовому рядку: їх можна додавати, віднімати, множити і ділити. Додавання, мабуть, найпростіша векторна операція для візуалізації, тому ми почнемо з цього. Якщо додаються вектори із загальними кутами, їх величини (довжини) складаються так само, як звичайні скалярні величини.
- 2.4: Складне векторне додавання
- Якщо додаються вектори з рідкісними кутами, їх величини (довжини) складаються зовсім інакше, ніж у скалярних величин.
