交流電的基本概念

§3-1交流電的基本概念計(jì)算機(jī)中的直流電源一、什么是交流電交流電與直流電的根本區(qū)別是：直流電的方向不隨時(shí)間的變化而變化，交流電的方向則隨時(shí)間的變化而變化。穩(wěn)恒直流電

：電壓的大小和方向都不隨時(shí)間而變化正弦交流電

：電壓的大小和方向按正弦規(guī)律變化非正弦交流電

：一系列正弦交流電疊加合成的結(jié)果恒穩(wěn)直流電正弦交流電三角波電壓信號(hào)方波電壓信號(hào)二、交流電的產(chǎn)生正弦交流電的產(chǎn)生設(shè)備：交流電可以由交流發(fā)電機(jī)提供，也可由振蕩器產(chǎn)生。交流發(fā)電機(jī)主要是提供電能，振蕩器主要是產(chǎn)生各種交流信號(hào)。整個(gè)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=2Blvsinωt2Blv為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，設(shè)為Em，則上式稱為正弦交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，也稱解析式。正弦交流電壓、電流等表達(dá)式與此相似。正旋交流電的產(chǎn)生若從線圈平面與中性面成一夾角開始計(jì)時(shí)，則正弦交流電壓、電流等表達(dá)式與此相似。實(shí)際應(yīng)用的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)大型水力發(fā)電機(jī)組

三、正弦交流電的周期、頻率和角頻率周期：交流電每重復(fù)變化一次所需的時(shí)間，用符號(hào)T表示，單位是s。頻率：交流電在1秒內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)，用符號(hào)f表示，單位是Hz。角頻率：正弦交流電1秒內(nèi)變化的電角度，用符號(hào)ω表示，單位是rad/s。四、正弦交流電的最大值、有效值和平均值

1．

最大值：正弦交流電在一個(gè)周期所能達(dá)到的最大瞬時(shí)值，又稱峰值、幅值。最大值用大寫字母加下標(biāo)m表示，如Em、Um、Im。2．有效值：加在同樣阻值的電阻上，一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生與交流電作用下相等的熱量的直流電的大小。有效值用大寫字母表示，如E、U、I。正弦交流電的有效值和最大值之間有如下關(guān)系：有效值=×最大值≈0.707×最大值交流電的有效值五、正弦交流電的相位與相位差1．相位在式中,表示在任意時(shí)刻線圈平面與中性面所成的角度，這個(gè)角度稱為相位角，也稱相位或相角，它反映了交流電變化進(jìn)程。其中，為正弦量t=0時(shí)的相位，稱為初相位，也稱初相角或初相。2．相位差兩個(gè)同頻率交流電的相位之差稱為相位差，用符號(hào)表示，即兩個(gè)同頻率交流電的相位差就等于它們的初相之差。e1超前e2e1與e2同相e1與e2反相e1與e2正交正弦交流電的最大值反映了正弦量的變化范圍，角頻率反映了正弦量的變化快慢，初相位反映了正弦量的起始狀態(tài)。最大值、角頻率和初相位稱為正弦交流電的三要素。u1=3sin（314t+30°）Vu2=4sin（314t-60°）V六、正弦交流電的相量圖表示法在實(shí)際應(yīng)用中，常采用相量圖表示法來解決這一問題。u1=3sin（314t+30°）V相量求和正弦量都可以用這樣一個(gè)長度對(duì)應(yīng)有效值、與參考方向夾角對(duì)應(yīng)初相的有向線段來表示，這個(gè)量稱為相量，一般用符號(hào)來表示。應(yīng)用相量圖時(shí)注意以下幾點(diǎn)：1.同一相量圖中，各正弦交流電的頻率應(yīng)相同。2.同一相量圖中，相同單位的相量應(yīng)按相同比例畫出。

3.一般取直角坐標(biāo)軸的水平正方向?yàn)閰⒖挤较?，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為正，反之為負(fù)。有時(shí)為了方便起見，也可在幾個(gè)相量中任選其一作為參考相量，并省略直角坐標(biāo)軸。4.用相量表示正弦交流電后，