Комплексным числам соответствуют векторы , изображенные на комплексной плоскости (рис. 5 а и б) в масштабе.

Модуль комплексного числа соответствует длине вектора, изоб­ражающего это комплексное число.

Из построения (рис. 5 а) видно, что модули комплексных чисел определяются выражением

Следовательно,

Углы αиβ, образованные векторами с положительным направлением вещественной оси, называются аргументами комплексного числа.

Аргументы комплексного числа (рис.5а) определяются выражением

То есть

Как видно, аргумент комплексного числа В отрицательный, так как вектор В повернут на угол β по часовой стрелке, а не против.

Существует три формы записи комплексного числа:

a. алгебраическая:

b. тригонометрическая: A = · cosα + j · sinα

так как А'= · cosα, a А" = · sinα.

c. показательная: ;

где е — основание натурального логарифма, однако в данном случае имеет чисто символическое значение.

Для перевода из показательной формы записи комплексного числа в алгебраическую пользуются тригонометрической формой записи комплексного числа.

Для перевода из алгебраической формы записи комплексного числа в показательную определяют модуль и аргумент комплексного числа.

Для перевода комплексного числа из одной формы в другую можно использовать микрокалькулятор.

Комплексные числа можно складывать, вычитать, умножать и делить.

Сложение и вычитание комплексных чисел производится только в алгебраической форме

На рис. 5б видно, что сложение и вычитание комплексных чисел соответствует сложению и вычитанию векторов, изображающих эти числа.

Умножение и деление комплексных чисел можно производить в алгебраической форме:

,

.

 

Таким образом, сложение и вычитание комплексных чисел можно производить только в алгебраической форме, а умножение и деление удобней и проще производить в показательной форме.

Для цепей переменного тока, так же как и для цепей постоянного тока, справедливы закон Ома, законы Кирхгофа, формулы мощности, свойства последовательного и параллельного соединений. Поэтому все основанные на их использовании методы расчета цепей применимы и для цепей переменного тока.

Однако из-за того, что в переменном токе действует три вида совершенно различных по характеру сопротивлений (активное R, индуктивное ХL и емкостное ХC) форма записи законов изменяется. Иначе устанавливается связь и между однородными электрическими величинами. Так, при последовательном соединении в постоянном токе общее сопротивление было равно арифметической сумме сопротивлений, в переменном токе берется уже геометрическая сумма R, ХL ХC. А токи, сходящиеся в узле, так же как и напряжения, действующие на элементах контура и мощности на этих сопротивлениях, суммируются геометрически, т. е. складываются соответствующие векторы.

В этом случае электротехническая задача может быть сведена к задаче геометрической.

Такой метод требует точного построения векторной диаграммы, что невозможно без проведения предварительных расчетов токов и напряжений приемника.