交流電的基本概念

1. 交流電是大小和方向隨著時間交替變化的電流。本章主要介紹大小和方向按正弦規(guī)律變化的交流電。在電力（強(qiáng)電）工程中，正弦交流電是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。在電信（弱電）工程中，正弦交流電是由振蕩器產(chǎn)生的。

2. 正弦交流電的幾個特征量：

（1） 瞬時值： 某一瞬間交流電的大小，稱為該交流電在該瞬間的瞬時值。用小寫字母表示，如e、 u、 i、 p。

極大值： 正弦交流電變化過程中的最大值，稱為正弦交流電的極大值（或叫振幅值）。用下標(biāo)加注“m”表示，如Em、 Um、 Im。

（2） 周期： 交流電變化一周所需要的時間稱為周期。用“T”表示。

頻率： 交流電每秒變化多少周，稱為該交流電的頻率。用“f”表示。

角頻率（或叫電角速度）： 角頻率是指單對磁極交流電發(fā)電機(jī)線圈每秒鐘所轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)，用ω表示。

周期、頻率和角頻率有如下的關(guān)系：

（3） 初相角： 初相角是在選定參考時間（t＝0）時，單對磁極發(fā)電機(jī)線圈與x軸（中心面）之間的夾角，用φ表示，φ決定t＝0時的瞬時值。

相位差： 兩個相同頻率交流電初相角之差，稱為相位差，用符號φ12表示，即φ12＝φ1－φ2。

超前與滯后： 如e1較e2早出現(xiàn)極大值，則稱e1超前e2，超前φ1－φ2角。或稱e2滯后e1φ1－φ2角。超前或滯后不得大于180°。

已知一正弦量的極大值、頻率和初相角，則該正弦量就確定了。所以，以上三個特征量稱為正弦交流電的三要素。

3. 交流電的有效值和平均值：

（1） 有效值： 相同阻值的電阻R，一個通以直流，一個通以交流。如果在一定的時間內(nèi)，它們所產(chǎn)生的熱量相等，則這直流電流的數(shù)值即為該交流電流的有效值。有效值用符號E、 U、 I表示。

正弦交流電流有效值I與極大值Im有如下的關(guān)系。即I＝0.707Im

（2） 平均值： 交流電流半周期內(nèi)流經(jīng)導(dǎo)線橫截面的電量，恰與某假定的一個直流流過同一截面的電量相等時，此直流值稱為“交流電的平均值”。平均值，用下標(biāo)注“pj”表示。

正弦電流的平均值與極大值有如下的關(guān)系：

Ipj＝0.637Im。

4. 正弦交流電的表示法：

解析式： e＝Emsin（ωt＋φ），

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